RANCANG BANGUN PIRANTI LUNAK SISTEM KONSULTASI PEMILIHAN TEKNOLOGI IRIGASI BERTEKANAN BERBASIS ANDROID
RIZKY OKTAVIANTO
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Rancang Bangun Piranti Lunak Sistem Konsultasi Pemilihan Teknologi Irigasi Bertekanan Berbasis Android adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Maret 2014 Rizky Oktavianto NIM F14090130
ABSTRAK RIZKY OKTAVIANTO. Rancang Bangun Piranti Lunak Sistem Konsultasi Pemilihan Teknologi Irigasi Bertekanan Berbasis Android. Dibimbing oleh MOHAMAD SOLAHUDIN dan LIYANTONO. Pemilihan teknologi irigasi yang tepat dalam proses budidaya tanaman merupakan salah satu cara untuk melakukan penghematan air dalam bidang pertanian dengan meningkatkan efisiensi penggunaan air agar tidak terjadi pemborosan dalam pemakaian air irigasi. Pemilihan teknologi irigasi ini dilakukan berdasarkan pada kebutuhan air irigasi, jadwal pemberian air irigasi, serta ketersediaan teknologi irigasi di pasaran. Piranti lunak yang dikembangkan merupakan salah satu media yang diharapkan dapat membantu pengguna dalam memilih jenis teknologi irigasi yang sesuai dengan komoditas dan kondisi lahan yang dimiliki. Piranti lunak ini dibangun pada perangkat berbasis android. Tahap pengembangan sistem dilakukan dengan menggunakan metode pendekatan Waterfall model. Dalam penggunaan piranti lunak, dibutuhkan input dari pengguna berupa detail budidaya yang untuk selanjutnya digunakan dalam analisis penentuan kebutuhan air irigasi dan kebutuhan hidrolika. Piranti lunak ini berhasil menampilkan hasil analisis kebutuhan air irigasi dan kebutuhan hidrolika irigasi untuk pemberian irigasi harian sesuai dengan hasil pengujian yang telah dilakukan. Hasil analisis ini dapat digunakan oleh pengguna sebagai pertimbangan untuk melakukan pemilihan teknologi irigasi yang sesuai. Kata kunci: piranti lunak, teknologi irigasi, berbasis android
ABSTRACT RIZKY OKTAVIANTO. Design of Android Based Consultation System for Selection of Pressurized Irrigation Tehcnology. Supervised by MOHAMAD SOLAHUDIN and LIYANTONO Selection of appropriate irrigation system for cultivation process is to make water savings in agriculture by increasing the water use efficiency to avoid wastage in use of water for irrigation. Selection of irrigation system is based on the total water needs for irrigation, irrigation schedule, and the availability of irrigation system. This system developed to assist users in selecting the appropriate irrigation technology based on their crop and land conditions. This software is built on android-based devices. This system developed using Waterfall models as approach model. In the use of this software, it takes input from user about the details of their cultivation plan and that input used for analysis of total water needs for irrigation and hydraulics components requirement. This system displays the analysis results of irrigation water requirements and irrigation hydraulics components requirement successfully. This analysis results used by the user as a consideration for the selection of appropriate irrigation technologies. Keywords: software, irrigation technologies, android based
RANCANG BANGUN PIRANTI LUNAK SISTEM KONSULTASI PEMILIHAN TEKNOLOGI IRIGASI BERTEKANAN BERBASIS ANDROID
RIZKY OKTAVIANTO
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Judul Skripsi : Rancang Bangun Piranti Lunak Sistem Konsultasi Pemilihan Teknologi Irigasi Bertekanan Berbasis Android Nama : Rizky Oktavianto NIM : F14090130
Disetujui oleh
Dr. Ir. Mohamad Solahudin, M.Si Pembimbing I
Dr. Liyantono, S.TP., M.Agr Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Desrial, M.Eng Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Judul Skripsi: Rancang Bangun Piranti Lunak Sistem Konsultasi Pemilihan Teknologi Irigasi Bertekanan Berbasis Android : Rizky Oktavianto Nama NIM : F14090130
Disetujui oleh
Dr. Ir. Mohamad Solahudin, M.Si Pembimbing I
Diketahui oleh
Tanggal Lulus: ~
1
M~R 20'~ ..
Dr. Liyantono, S.TP ., M.Agr Pembimbing II
PRAKATA Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT. karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul “Rancang Bangun Piranti Lunak Sistem Konsultasi Pemilihan Teknologi Irigasi Bertekanan Berbasis Android”. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Dr. Ir. Mohamad Solahudin, M.Si selaku dosen Pembimbing Akademik yang senantiasa memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. 2. Dr. Liyantono, S.TP., M.Agr selaku dosen Pembimbing Akademik II yang senantiasa memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis. 3. Dr. Ir. Gatot Pramuhadi, M.Si selaku dosen penguji dalam ujian sarjana atas bimbingan dan arahan kepada penulis. 4. Safarudin Hidayat Al Ikhsan atas bimbingan dan bantuan kepada penulis terkait ilmu pemrograman android. 5. Endah Prahmawati, Amajida Bahrina, Elsamila, Angela Dian, Gumilar Hismaya, Kala Yudhistira, Stephani Utari, Heri Heriyanto, Dewi Kiswani, Moh. Fachrirozi, Titan, Piepiel Setya dan Rizal Abudzar atas bantuan dan dukungan moril kepada penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. 6. Semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini baik secara langsung maupun secara tidak langsung. Ide penelitian ini didasari oleh adanya keinginan untuk mempermudah petani dalam melakukan kegiatan pertanian khususnya dalam hal analisis untuk pemilihan teknologi irigasi. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Maret 2014
Rizky Oktavianto
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Alat dan Bahan
2
Prosedur Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
7
Irigasi
7
Pemrograman Android
8
HASIL DAN PEMBAHASAN Perencanaan Sistem Analisis
9 9 11
Analisis Kebutuhan Antarmuka
13
Analisis Kebutuhan Fungsional Sistem
14
Analisis Kebutuhan Non Fungsional Sistem
14
Desain (Perancangan Sistem)
15
Desain Basis Data
15
Desain Antarmuka Pengguna (User Interface)
16
Mekanisme Kerja Sistem
17
Implementasi dan Pengujian
18
Implementasi Basis Data
19
Implementasi Sistem
20
Peluncuran Aplikasi
25
Pengujian
25
Pemeliharaan Sistem
29
SIMPULAN DAN SARAN
30
Simpulan
30
Saran
30
DAFTAR PUSTAKA
30
DAFTAR TABEL 1 2 3 4
Data karakteristik tanaman Kebutuhan fungsional sistem Hasil pengujian menggunakan emulator android Hasil pengujian eksternal aplikasi
13 14 26 27
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
Metode SDLC dengan pendekatan waterfall model Blok diagram kerangka sistem Arsitektur android Contoh data cuaca dalam database Desain Object Relationship Database Desain konseptual antarmuka sistem konsultasi irigasi Desain halaman input Implementasi basis data sistem Menu utama sistem Halaman input rencana budidaya Contoh informasi hasil proses reverse geocoding Tampilan menu dialog untuk input komponen hidrolika Tampilan hasil analisis kebutuhan irigasi oleh sistem Tampilan hasil analisis kebutuhan irigasi oleh sistem Tampilan halaman profil sistem Tahapan instalasi aplikasi pada komputer tablet Hasil pengujian tahap dua Grafik simulasi kadar air tanah
3 4 8 12 15 16 18 20 21 21 22 23 24 24 25 27 28 29
PENDAHULUAN Latar Belakang Adanya sumber air yang memadai merupakan syarat penting dalam melakukan proses budidaya tanaman. Hal ini dikarenakan air merupakan salah satu faktor dasar yang paling berpengaruh dalam proses pertumbuhan tanaman. Namun dewasa ini ketersediaan air menjadi semakin berkurang, sedangkan tingkat konsumsi air semakin meningkat. Hal ini yang kemudian memicu adanya istilah krisis air dunia sebagai skenario yang dikemukakan oleh para ahli mengenai kondisi ketersediaan dan tingkat pemakaian air masa depan. Dalam skenario ini disebutkan bahwa pada tahun 2025, harga air untuk bidang pertanian meningkat dua kali lipat di negara berkembang, dan meningkat tiga kali lipat di negara pada level lebih rendah. Hal ini disebabkan oleh adanya persaingan akibat peningkatan kebutuhan air di kalangan rumah tangga, industri, lingkungan dan pertanian (Rosegrant et al. 2002). Untuk mengantisipasi adanya kemungkinan terjadi krisis air dunia itulah diperlukan usaha untuk menghemat penggunaan air dengan cara meningkatkan efisiensi penggunaan air yang tersedia. Penggunaan teknologi irigasi yang tepat dalam proses budidaya tanaman merupakan salah satu cara untuk melakukan penghematan air di bidang pertanian. Penggunaan teknologi irigasi yang tepat bertujuan untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air agar tidak terjadi pemborosan dalam pemakaian air irigasi. Pemilihan teknologi irigasi ini dilakukan dengan melakukan analisis terhadap kebutuhan air tanaman dan faktor lingkungan lainnya untuk kemudian dilakukan perancangan sistem irigasi sebagai bahan pertimbangan dalam pemilihan teknologi irigasi. Penelitian tentang perancangan sistem irigasi sudah banyak dilakukan, misalnya Pohan (1998) yang meneliti tentang rancangan irigasi sprinkler untuk tanaman bawang merah (Allium ascalonacium L) dan Tendalangi (1999) tentang rancangan jaringan irigasi tetes untuk tanaman cabai merah hibrida (Capsicum annum var. longum L.). Penelitian yang memanfaatkan teknologi telepon seluler berbasis android untuk bidang pertanian sendiri pernah dilakukan oleh Al Ikhsan (2012) mengenai pengembangan sistem pakar agribisnis cabai (Capsicum annuumm. L) berbasis android. Piranti lunak yang akan dibangun merupakan salah satu media yang diharapkan dapat membantu pengguna dalam memilih jenis teknologi irigasi yang sesuai dengan komoditas dan kondisi lahan yang dimiliki. Piranti lunak ini dibangun pada teknologi berbasis android dengan harapan bisa menjadi teknologi praktis yang dapat digunakan dengan mudah di lapangan kapan pun saat dibutuhkan dikarenakan sifat aplikasi berbasis android yang handy.
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengembangkan piranti lunak sebagai media konsultasi dalam pemilihan teknologi irigasi melalui: 1. Analisis kebutuhan air irigasi setiap teknologi irigasi 2. Penentuan jadwal irigasi berdasarkan jadwal tanam dan jenis komoditas 3. Ketersediaan teknologi irigasi
2
Manfaat Penelitian Piranti lunak yang dikembangkan dapat digunakan sebagai media konsultasi dalam pemilihan teknologi irigasi dengan memanfaatkan informasi keluaran aplikasi sebagai bahan pertimbangan dalam pemilihan teknologi irigasi yang sesuai. Ruang Lingkup Penelitian Rancang bangun piranti lunak dilakukan untuk mobile device berbasis android dengan jenis teknologi irigasi bertekanan. Analis oleh sistem yang dibangun terbatas untuk komoditas jagung, cabai dan kacang tanah dengan memanfaatkan data karakteristik tanaman dan data cuaca harian rata-rata untuk daerah Aceh, Gumarang dan Tasikmalaya.
METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknik Bioinformatika, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian dilakukan pada bulan Maret hingga Oktober 2013.
Alat dan Bahan 1. Perangkat keras (Hardware) a. Laptop sebagai media pengembangan aplikasi b. Komputer tablet dan telepon seluler berbasis android sebagai media pengujian aplikasi 2. Perangkat lunak (Software) a. Eclipse sebagai media pembuatan kode program b. Android emulator sebagai media pengujian internal kode program c. SQLite Manager untuk layanan basis data portable d. Microsoft Excel sebagai media pengolahan data
Prosedur Penelitian Metode penelitian yang digunakan mengacu pada metode pengembangan sistem informasi. Tahap pengembangan sistem dilakukan dengan menggunakan metode pendekatan waterfall model. Waterfall model dipilih karena informasi terkait batasan-batasan, kebutuhan serta tahapan-tahapan pengolahan data pada sistem bisa didefinisikan terlebih dahulu menggunakan basis pengetahuan yang telah ada sebelum sistem dibangun (Denis et al. 2009). Secara umum tahap-tahap pengembangan dengan waterfall model meliputi tahap perencanaan, analisis, desain,
3
serta implementasi hingga sistem yang dibangun selesai. Metode pendekatan waterfall model bisa dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Metode pengembangan sistem waterfall model (Denis et al. 2009) Perencanaan Sistem (Planning) Tahap perencanaan sistem mencakup identifikasi masalah yang kemudian menjadi dasar pembuatan sistem, penentuan awal tujuan, ruang lingkup, serta langkah-langkah yang harus ditempuh untuk mengembangkan sistem yang akan dibuat. Hasil dari tahap ini yaitu: (1) penetapan tujuan sistem, sasaran pengembangan, dan konfigurasi sistem, (2) penentuan kebutuhan dan sumber-sumber informasi untuk mengembangkan serta menjalankan sistem, serta (4) penentuan fungsi sistem secara keseluruhan. Selain itu pada tahap perencanaan ini juga direncanakan aliran data pada sistem dari masukan hingga diperoleh data keluaran yang digambarkan dalam bentuk blok diagram kerangka sistem. Pengembangan sistem ini sendiri difokuskan pada penentuan kebutuhan irigasi, lama dan laju penyiraman, serta desain hidrolik yang memanfaatkan data dari pustaka Prastowo dan Liyantono (2002a, 2002b). Blok diagram kerangka sistem ini bisa dilihat pada Gambar 2.
4
(Handoko 1994) Faktor Lahan
Topografi
Luas dan Bentuk Lahan
Faktor Iklim
CHE ETo
Faktor Tanaman
Faktor Kc
Sifat Fisik Tanah
Faktor P
KA Tanah Tersedia
Laju Infiltrasi
JIAT yang tersedia
Tekstur, Kuva pF, Tenaga BO, Porositas
Kurva H-O
Jenis Head di Pompa Outlet
Jaringan Pipa
Debit Sumur
ETc
Pipa dan Nozel
Kebutuhan irigasi
Desain Tata Letak
Lama dan Laju Penyiraman
Rencana Operasi
Sistem
Desain Hidrolik
Jenis dan Dimensi
Diameter
Sambungan
(Prastowo dan Liyantono 2002a, 2002b)
Sistem Konsultasi Pemilihan Teknologi Irigasi Bertekanan
Gambar 2 Blok diagram kerangka sistem (Pohan 1998)
5 Analisis Proses analisis ini dilakukan dengan dua langkah, yaitu: 1. Pengembangan strategi sebagai panduan pengembangan Pada tahap ini dilakukan analisis terhadap sistem sejenis yang telah ada beserta kelemahan-kelemahannya, peluang pengembangan sistem yang telah ada, serta konsep secara menyeluruh terkait desain sistem yang akan dibangun. 2. Analisis kebutuhan sistem Pada tahap ini dilakukan identifikasi sumber-sumber pengetahuan, akuisisi atau penyerapan pengetahuan dari sumber yang ada dengan cara studi literatur, serta representasi pengetahuan sehingga dihasilkan informasi terkait standar kebutuhan sistem. Standar kebutuhan sistem sendiri mencakup beberapa aspek, yaitu: a. Kebutuhan data Kebutuhan data mencakup semua data yang diperlukan untuk mengembangkan sistem. Data yang digunakan untuk pengembangan sistem meliputi data terkait kondisi cuaca untuk beberapa daerah di Indonesia, kebutuhan dan sifat tumbuh tanaman dari komoditas yang digunakan, serta jenis dan sifat teknologi irigasi yang digunakan. b. Kebutuhan perangkat keras Kebutuhan perangkat keras merupakan standar spesifikasi perangkat keras yang dibutuhkan baik dalam proses pengembangan sistem maupun dalam tahap penggunaan sistem, agar sistem dapat berjalan dengan maksimal. c. Kebutuhan perangkat lunak Kebutuhan perangkat lunak mencakup semua perangkat lunak (software) yang digunakan dalam proses pengembangan maupun untuk menjalankan sistem. d. Kebutuhan pengetahuan Kebutuhan pengetahuan menetapkan batasan-batasan kemampuan atau wawasan dasar yang harus dimiliki pengguna dalam menjalankan sistem yang akan dirancang, sehingga fungsi sistem bisa optimal. Desain Pada tahap desain ditentukan bagaimana sistem akan beroperasi berdasarkan standar kebutuhan yang merupakan hasil dari tahap analisis. Tahap desain ini dilakukan dengan tiga langkah, yaitu: 1. Penentuan desain arsitektur sistem yang meliputi perangkat keras dan perangkat lunak yang akan digunakan dalam pengembangan sistem, perancangan desain antar muka (metode navigasi dan menu-menu yang disediakan), serta persamaan-persamaan yang akan digunakan oleh sistem. 2. Perancangan sistem database yang meliputi data-data yang akan digunakan serta sistem penyimpanan dan pemanggilan data yang bersangkutan.
6 3. Perancangan desain program yang mendefinisikan fungsi-fungsi program yang harus dibuat, logika pengolahan data, kontrol sistem, serta aktivitas input-output dari sistem. Desain sistem secara umum dilakukan dengan menggunakan aplikasi Eclipse yang dilengkapi dengan Software Development Kits (SDK) Android. Pemrograman android dipilih dikarenakan pemrograman ini bersifat Object Oriented Programming (OOP), serta hasil pemrograman yang berupa aplikasi android bisa digunakan secara praktis di lapangan tanpa harus menggunakan komputer sebagai media untuk menjalankan operasi. Implementasi Tahap implementasi merupakan tahap akhir dari proses pembuatan sistem. Tahap ini dilakukan dengan tiga langkah, yaitu: 1. Tahap awal dari implementasi adalah konstruksi sistem. Sistem dibangun berdasarkan hasil analisis dan desain yang telah dilakukan. Proses konstruksi sistem ini dilakukan dengan menuliskan kode program pada aplikasi Eclipse yang kemudian dilakukan compile ke emulator bawaan SDK. Hal ini bertujuan untuk memudahkan proses pengujian kode program tanpa harus menggunakan mobile device dengan Operation System (OS) Android, sehingga proses penanganan terhadap kesalahan kode program bisa dilakukan secara cepat. 2. Sistem yang telah dibangun kemudian diuji baik fungsional maupun non fungsional seperti pengujian terhadap kecepatan akses ataupun kemudahan penggunaan. Proses pengujian dilakukan secara menyeluruh dimulai dari pengujian konstruksi desain, fungsi-fungsi, serta kemampuan sistem dijalankan pada mobile device dengan OS Android. Jika terdapat kendala sistem pada saat pengujian maka dilakukan perbaikan kode program maupun desain sesuai dengan kebutuhan. Sistem yang telah lulus uji kemudian diimplementasikan pada mobile device dengan OS Android untuk selanjutnya digunakan sesuai dengan kebutuhan riil di lapangan. Selain itu dilakukan validasi keluaran sistem dengan melakukan pengujian di lapangan. 3. Updating informasi dilakukan jika terdapat informasi-informasi penting pada sistem yang mengalami perubahan untuk menjaga agar fungsi sistem bisa berjalan dengan optimal.
7
TINJAUAN PUSTAKA Irigasi Menurut Kartasapoetra dan Sutedjo (1994), irigasi pada dasarnya merupakan kegiatan penyediaan dan pengaturan air untuk bidang pertanian dengan memanfaatkan air yang berasal dari air permukaan dan air tanah. Pemberian air irigasi didasarkan pada kebutuhan tanaman yang dinyatakan dengan besarnya evapotranspirasi tanaman (Prastowo dan Liyantono 2002a). Suatu sistem irigasi pada prinsipnya terdiri atas tiga sub-sistem jaringan irigasi, yaitu: 1. Sub sistem pengembangan sumber air, antara lain sungai, danau, air tanah, mata air, dan rawa 2. Sub sistem penyaluran, yaitu jaringan saluran (saluran terbuka atau pipa) yang membawa air dari sumbernya menuju lahan yang akan diairi. 3. Sub sistem aplikasi irigasi, yaitu penerapan teknologi pemberian/aplikasi air ke lahan pertanian (petakan lahan). Teknologi aplikasi irigasi sendiri pada umumnya dapat dikelompokkan dalam empat cara, yaitu: 1. Irigasi permukaan (surface irrigation), meliputi sistem genangan (basin), border, dan alur (furrow). 2. Irigasi bawah permukaan (sub-surface irrigation). 3. Irigasi curah (sprinkle irrigation). 4. Irigasi tetes (trickle irrigation) Irigasi permukaan dan bawah permukaan memanfaatkan gaya gravitasi dalam penyaluran air irigasi ke lahan. Sedangkan irigasi curah dan irigasi tetes termasuk dalam kelompok teknologi irigasi bertekanan, yaitu teknologi yang menyalurkan air irigasi ke lahan menggunakan tekanan yang didapatkan dari pompa. Secara teoritis, efisiensi masing-masing teknologi aplikasi irigasi ini berbeda antara yang satu dengan yang lainnya. Terdapat kelebihan dan kekurangan dari masing-masing teknologi irigasi yang bisa menjadi pertimbangan dalam pemilihan teknologi irigasi yang tepat. Dalam aplikasinya, efisiensi suatu teknologi irigasi bisa tinggi jika pengoperasian jaringan irigasi dengan memanfaatkan teknologi tersebut bisa dilakukan dengan cara atau jadwal yang tepat. Jadwal irigasi yang dimaksud adalah perencanaan waktu dan jumlah pemberian air irigasi sesuai dengan kebutuhan air tanaman. Cara pemberian air irigasi ini terbagi menjadi tiga, yaitu: 1. Continuous Irrigation : yaitu pemberian air irigasi secara terus menerus dengan jumlah yang diberikan berubah sesuai dengan kebutuhan air irigasi. 2. Rotation Irrigation : yaitu pemberian air irigasi dengan jumlah pemberian air tetap sedangkan selang dan lama pemberian berubah sesuai dengan kebutuhan air irigasi. 3. Supply On-demand Irrigation : yaitu pemberian air irigasi dengan jumlah serta selang dan lama pemberian air berubah sesuai dengan kebutuhan air irigasi.
8 Pemrograman Android Android merupakan salah satu Operation System (OS) untuk mobile device berbasis Linux yang dikembangkan pertama kali oleh Android Inc. Pada OS Android, tidak terdapat keterbatasan dari aplikasi pihak ketiga yang dikembangkan oleh programmer untuk mendapatkan data asli dari device, berkomunikasi antar proses, serta distribusi aplikasi. Selain itu, OS Android tidak membedakan antara aplikasi inti dan aplikasi pihak ketiga. Application Programming Interface (API) yang disediakan Android membebaskan akses ke hardware (device) maupun data sistem. Hal ini yang kemudian menjadikan pemrograman Android lebih berkembang dibandingkan dengan pemrograman untuk aplikasi mobile device lainnya. Hermawan (2011) menyatakan bahwa OS Android dibangun berdasarkan kernel Linux dengan arsitektur yang bisa dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Arsitektur Android (Hermawan 2011) Arsitektur Android ini terbagi menjadi lima lapisan, yaitu: 1. Applications Lapisan ini berisi aplikasi-aplikasi yang terdapat pada device. Semua aplikasi ini ditulis dalam bahasa pemrograman Java 2. Applications Framework Lapisan merupakan lapisan sistem android yang menyediakan akses penuh terhadap komponen-komponen penting dalam mengembangkan aplikasi android. Lapisan arsitektur ini dirancang untuk menyederhanakan penggunaan komponen-komponen aplikasi, seperti komponen untuk membangun User Interface (UI), komponen untuk berbagi data, komponen untuk menampilkan informasi pada status bar, komponen yang menyediakan akses berupa grafik, string, dan layout, serta komponen untuk mengatur daur hidup aplikasi.
9 Pengembangan aplikasi android dilakukan pada lapisan ini dengan memanfaatkan tools berupa SDK (System Developer Kits) yang berperan sebagai application framework dalam pengembangan sistem. 3. Libraries Lapisan ini berisi satu set libraries dalam bahasa C/C++ yang digunakan oleh berbagai komponen pada sistem Android 4. Android Runtime Lapisan ini berisi satu set libraries inti yang menyediakan sebagian besar fungsi dari bahasa pemrograman Java. Lapisan ini mengatur agar setiap aplikasi berjalan sebagai proses sendiri pada Dalvik Virtual Machine (VM). 5. Linux Kernel Pada lapisan ini terdapat Linux versi 2.6 yang mengatur layanan sistem inti seperti keamanan, manajemen memori, manajemen proses, network stack, dan model driver. Kernel juga bertindak sebagai lapisan antara hardware dan seluruh software.
HASIL DAN PEMBAHASAN Perencanaan Sistem Tahap perencanaan sistem dimulai dengan melakukan identifikasi masalah sebagai dasar pembuatan sistem. Pembuatan sistem ini didasari oleh belum efektifnya pemanfaatan air untuk irigasi pertanian di Indonesia. Tingkat efektifitas pemanfaatan air irigasi sendiri salah satunya dipengaruhi oleh penggunaan jenis teknologi irigasi yang sesuai dengan kondisi lahan pertanian. Sistem ini dibuat dengan tujuan awal sebagai media konsultasi bagi pelaku pertanian di Indonesia dalam menentukan jenis teknologi irigasi yang akan digunakan dengan melakukan analisis terhadap kebutuhan air irigasi, jadwal pemberian irigasi, serta ketersediaan teknologi irigasi. Sistem dikembangkan dalam bentuk aplikasi mobile berbasis Android. Pengembangan sistem berbasis Android dimaksudkan untuk mempermudah pemanfaatan sistem dimulai dari proses distribusi paket instalasi sistem hingga pada proses penggunaan dan update informasi. Kelebihan lain dari aplikasi mobile berbasis android adalah sifatnya yang handy sehingga aplikasi bisa digunakan dengan mudah kapan pun saat dibutuhkan. Fungsi dari sistem yang dikembangkan secara umum adalah melakukan analisis terhadap kondisi cuaca, lahan, dan karakteristik dari komoditas dan jenis teknologi irigasi untuk mendapatkan informasi terkait detail pelaksanaan kegiatan irigasi yang meliputi kebutuhan air dan kebutuhan hidrolika sub unit.
10 Analisis Kebutuhan Air Penentuan kebutuhan air irigasi oleh sistem dilakukan dengan melakukan analisis terhadap faktor cuaca dan karakteristik komoditas untuk mendapatkan nilai ETo, yaitu jumlah air yang dievapotranspirasikan oleh tanaman rumputan dengan tinggi sekitar 0.12 m, tumbuh sehat dan seragam, menutup tanah dengan sempurna, serta pada kondisi cukup air (FAO 1998). Untuk selanjutnya nilai ETo (evapotranspirasi potensial) dikalikan dengan nilai koefisien tanaman (Kc) untuk diperoleh nilai Evapotranspirasi (ET) untuk tanaman yang dibudidayakan. Untuk penentuan nilai ETo sendiri terdapat berbagai rumus empirik yang dapat digunakan, antara lain: metode Blaney-Criddle, Penman, Radiasi, Panci Evaporasi. Dalam hal ini persamaan Penman-Monteith merupakan metode yang direkomendasikan jika tersedia data cuaca rata-rata harian yang meliputi data suhu udara, lama penyinaran, kelembaban relatif, serta kecepatan angin (FAO 1998). Persamaan dasar Penman-Monteith dinyatakan sebagai:
(
) (
(
)
)
(1)
dimana: ETo = Evapotranspirasi potensial (mm/hari) Rn = Radiasi neto pada permukaan tanaman (MJ/m2 hari) G = Soil heat flux density (MJ/m2 hari) T = suhu udara pada ketinggian 2 m (°C) u2 = kecepatan angin pada ketinggian 2 m (m/s) es = tekanan uap air jenuh (kPa) ea = tekanan uap air aktual (kPa) es - ea = deflisit tekanan uap air (kPa) D = gradien tekanan uap air jenuh terhadap suhu udara (kPa/°C) g = konstanta psikometrik (kPa/°C) Analisis Kebutuhan Hidrolika Sub Unit Analisis kebutuhan hidrolika sub unit merupakan tahapan penting dalam penentuan sistem irigasi yang digunakan. Hal ini dikarenakan persyaratan hidrolika jaringan perpipaan harus dipenuhi untuk bisa mendapatkan penyiraman yang seragam (Prastowo dan Liyantono 2002a). Analisis kebutuhan hidrolika meliputi penentuan komponen perpipaan berupa karakteristik pipa manifold dan pipa lateral yang digunakan, debit sistem dan sub sistem, serta kebutuhan pompa atau tenaga penggerak. Penentuan kebutuhan tenaga penggerak dilakukan dengan terlebih dahulu melakukan perhitungan total kebutuhan tekanan (total dynamic head) melalui persamaan : (2) dimana : SH = Beda elevasi sumber air dengan pompa (m) E = Beda elevasi pompa dengan lahan tertinggi (m)
11 Hf1 Hm Hf2 Hv Ha Hs
= Kehilangan head akibat gesekan sepanjang pipa penyaluran dan distribusi (m) = Kehilangan head pada sambungan-sambungan dan katup (m) = Kehilangan head pada sub unit (m), besarnya 20 % dari Pa = Velocity head (m), besarnya 0,3 m = Tekanan operasi emitter (m) = head untuk faktor keamanan (m), besarnya 20 % dari total kehilangan head
Pada sistem ini nilai SH dan E dianggap 0 dengan asumsi tidak terdapat beda elevasi antara sumber air dengan pompa serta antara pompa dan lahan tertinggi. Untuk selanjutnya nilai total kebutuhan tekanan ini digunakan kedalam persamaan : (3) dimana : BP = Input brake power (kW) Q = Debit sistem (l/detik) TDH = Total dinamik head (m) Ep = Efisiensi pompa (%) Analisis Tahap analisis dibagi menjadi tiga bagian yaitu analisis pengguna, analisis kebutuhan sistem, serta analisis fungsional dan non fungsional sistem. Tahap analisis kebutuhan sistem sendiri dilakukan terhadap dua aspek utama, yaitu analisis kebutuhan data dan analisis kebutuhan antarmuka sistem. Analisis Pengguna Pengguna dari sistem ini secara garis besar adalah semua orang yang membutuhkan jasa konsultasi terkait analisis kebutuhan irigasi untuk menentukan teknologi irigasi yang akan digunakan oleh pengguna tersebut. Dalam hal ini target pengguna adalah pelaku kegiatan pertanian yang memiliki akses terhadap sistem irigasi yang akan digunakan. Hal ini dikarenakan dalam penggunaan sistem, pengguna diharuskan memasukan beberapa data komponen hidrolika seperti diameter pipa dan debit sub sistem sebagai parameter input bagi sistem dalam melakukan analisis kebutuhan hidrolika. Untuk selanjutnya setiap pengguna memiliki hak yang sama dalam akses informasi dan fungsi sistem secara keseluruhan. Analisis Kebutuhan Data Dalam penggunaan sistem dibutuhkan data tertentu yang digunakan sebagai sebagai data masukan (input) untuk selanjutnya diolah oleh sistem menjadi data keluaran (output) berupa informasi kebutuhan irigasi. Data masukan sendiri dibedakan menjadi dua, yaitu data masukan yang disediakan dalam bentuk database sistem dan data masukan oleh pengguna sistem.
12 Data masukan yang disediakan dalam bentuk database merupakan serangkaian data statis yang dibutuhkan dalam melakukan analisis kebutuhan irigasi. Semua data ini disimpan dalam sebuah SQLite Database sebagai database standar bagi pemrograman android. Adapun data yang dimaksud adalah: a. Data cuaca harian Data cuaca digunakan sebagai parameter dalam menentukan kebutuhan air tanaman pada lokasi tanam yang direncanakan. Data cuaca ini berbeda untuk setiap lokasi sehingga diperlukan serangkaian data untuk setiap kota yang disediakan sebagai pilihan input. Data cuaca yang digunakan meliputi parameter suhu, kelembaban, kecepatan angin, curah hujan, radiasi matahari, dan evaporasi potensial. Untuk mempermudah proses analisis, setiap kota harus memiliki data rata-rata parameter cuaca untuk dua tahun yang disimpan dalam database. Rangkaian data cuaca untuk masing-masing kota disimpan kedalam tabel yang berbeda untuk memudahkan proses query atau pemanggilan data. Untuk pengembangan awal sistem ini disediakan tiga tabel data cuaca yang terdiri dari tabel cuaca Aceh, Gumarang, dan Tasikmalaya. Contoh data cuaca untuk lokasi Aceh disajikan dalam Gambar 4.
Gambar 4 Contoh data cuaca dalam database b. Data karakteristik tanaman Data karakteristik tanaman digunakan dalam perhitungan kebutuhan air irigasi yang diperlukan. Parameter yang termasuk kedalam data karakteristik tanaman ini meliputi jenis tanaman, umur tanaman, lama masing-masing periode pertumbuhan, serta nilai koefisien tanaman (Kc). Pengembangan awal sistem dibatasi pada tiga jenis tanaman yaitu jagung, kacang tanah dan cabai. Masing-masing tanaman memiliki tiga nilai Kc yang dibagi berdasarkan tiga periode penting pada masa pertumbuhan tanaman yaitu Kc pada initial stage (Kcini), Kc pada mid-season stage (Kcmid) dan Kc pada tahap akhir pertumbuhan tanaman (Kcend). Periode
13 setiap stage dan nilai Kc pada masing-masing stage berbeda untuk setiap jenis tanaman. Nilai Kc dan lama periode pertumbuhan untuk masingmasing tanaman bisa dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Data karakteristik tanaman Parameter
Jagung
Cabai
Umur Tanaman (hari) Lama initial stage (hari) Lama development stage (hari) Lama mid-season stage (hari) Lama late-season stage (hari) Kcini Kcmid Kcend
135 20 35 40 40 0.7 1.2 0.6
130 30 40 40 20 0.6 1.14 1.05
Kacang Tanah 140 35 35 35 35 0.4 1.15 0.6
Sumber : FAO (1998)
c. Data karakteristik hidrolika teknologi irigasi Data karakteristik hidrolika teknologi irigasi digunakan dalam perhitungan kebutuhan hidrolika sub unit. Data ini dibedakan menjadi dua tabel yang berbeda untuk setiap teknologi irigasi yang digunakan yaitu data karakteristik hidrolika untuk irigasi tetes dan data karakteristik hidrolika untuk irigasi curah. Penggunaan dua jenis teknologi irigasi ini didasarkan pada data karaktersitik teknologi irigasi yang tersedia. Data karakteristik yang digunakan mengacu pada Prastowo dan Liyantono (2002a) untuk irigasi tetes serta pada Prastowo dan Liyantono (2002b) untuk irigasi curah yang merupakan data hasil analisis terdahulu mengenai karakteristik hidrolika untuk jenis sub unit yang tersedia di pasaran Indonesia. Untuk mempermudah query dalam penggunaan data, terlebih dahulu dilakukan pengolahan data sehingga data yang disimpan kedalam database adalah data siap pakai dari parameter-paramater tertentu sebagai hasil analisis hidrolika. Data masukan dari pengguna sebagai input sistem sendiri terdiri dari kota sebagai lokasi tanam, komoditas atau tanaman, teknologi irigasi yang akan digunakan, luas lahan, tanggal penanaman, diameter pipa lateral dan manifold, jenis emitter untuk irigasi tetes atau diamater nozzle untuk irigasi curah, serta debit sub sistem. Analisis Kebutuhan Antarmuka Kebutuhan antarmuka standar yang dibutuhkan dalam pengoperasian sistem ini adalah perangkat atau device dengan Operating System (OS) Android yang didukung oleh koneksi internet dan akses terhadap fitur Global Positioning System (GPS). Koneksi internet dibutuhkan dalam proses download dan updating
14 aplikasi dari internet, serta pemanfaatan fitur deteksi lokasi yang digunakan bersamaan dengan fasilitas GPS. Analisis Kebutuhan Fungsional Sistem Analisis kebutuhan fungsional sistem dilakukan untuk memberikan gambar singkat mengenai sistem. Analisis ini dilakukan dengan mendeskripsikan rancangan fungsi utama dan fungsi-fungsi tambahan dari sistem. Fungsi dari sistem yang dikembangkan secara umum adalah melakukan analisis kebutuhan air dan kebutuhan layout irigasi atau kebutuhan hidrolika sub unit. Sistem juga dilengkapi dengan informasi singkat mengenai beberapa komoditas dan jenis terknologi sebagai sumber pengetahuan bagi pengguna. Selain itu terdapat fungsi auto-detect location untuk mempermudah proses input lokasi bagi pengguna. Pada Tabel 2 ditunjukkan fungsi dari sistem secara keseluruhan. Tabel 2 Kebutuhan fungsional sistem No Kebutuhan Fungsional 1. Konsultasi
2.
Deteksi Lokasi
3.
Informasi Komoditas
4.
Informasi Irigasi
5.
Informasi Teknologi Irigasi
6.
Profil (Tentang Sistem)
Deskripsi Fungsi utama sistem yang meliputi tampilan input, analisis oleh sistem, serta tampilan hasil analisis kebutuhan air dan layout irigasi. Melakukan akses terhadap GPS untuk menentukan lokasi pengguna sebagai bagian dari input lokasi pada menu konsultasi Menampilkan informasi sekilas mengenai komoditas yang disediakan sebagai bantuan dalam input sistem Menampilkan informasi sekilas mengenai irigasi secara umum Menampilkan informasi sekilas mengenai teknologi irigasi yang disediakan sebagai input sistem Menampilkan informasi profil sekilas dari sistem dan pengembang sistem
Analisis Kebutuhan Non Fungsional Sistem Kebutuhan non fungsional sistem merupakan fitur pendukung sistem yang bukan merupakan fungsi yang diakses langsung oleh pengguna. Adapun kebutuhan non fungsional sistem konsultasi irigasi ini diantaranya adalah: 1. Tampilan yang sederhana sehingga memudahkan penggunaan sistem oleh pengguna, namun tetap memberikan daya tarik melalui pemilihan warna teks, penggunaan gambar ilustrasi dan latar belakang, pemilihan model menu, serta penggunaan ikon dalam menu. 2. Kecepatan akses terhadap fungsi sistem 3. Mampu digunakan setiap saat (real time) 4. Kemudahan proses input data oleh pengguna 5. Bisa digunakan pada semua jenis dan ukuran device dengan OS Android
15 Desain (Perancangan Sistem) Tahap perancangan sistem merupakan tahap pembuatan model konseptual dari sistem. Tahap ini dibagi kedalam tiga aspek desain yaitu perancangan basis data, perancangan tampilan antarmuka pengguna (user interface), serta perancangan mekanisme kerja sistem. Desain Basis Data Pada tahap desain basis data dilakukan perancangan object relationship database yang menggambarkan relasi dari obyek-obyek yang akan diimplementasikan kedalam basis data sistem. Tabel-tabel data yang akan digunakan dalam penyimpanan informasi meliputi tabel cuaca harian, karakteristik tanaman, serta karakteristik hidrolika teknologi irigasi. Desain object relationship database tersebut bisa dilihat pada Gambar 5. tek_drip
tek_sprinkler PK,FK1
PK,FK1
jenis_sprinkler d_nozzle spasing debit_sprinkler radius tekanan_op d_lateral lmax_lateral d_manifold lmax_manifold luas_init
keb_hidrolika PK
jenis_irigasi
jenis_irigasi luas_lahan tdh keb_pompa debit_sistem
jenis_irigasi jenis_penetes spasing debit_emitter tekanan_op d_lateral lmax_lateral d_manifold lmax_manifold luas_init
data_komoditas PK
komoditas lama_ini lama_dev lama_mid lama_end umur kc_ini kc_mid kc_end jarak_tanam
data_teknologi PK,FK1
jenis_irigasi
keb_air PK
u
FK1 FK3 FK2
komoditas luas_lahan jenis_irigasi kebutuhan_air lama_operasi debit
Aceh PK,FK1 PK
id_kota u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal
efisiensi
dataKota PK
id_kota nama_kota
Gumarang PK,FK1 PK
id_kota u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal
Bogor PK,FK1 PK
id_kota u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal
Gambar 5 Desain Object Relationship Database
Tasikmalaya PK,FK1 PK
id_kota u Tmax Tmin Suhu RH Angin Hujan EP Q0 Tanggal
16 Desain Antarmuka Pengguna (User Interface) Antarmuka pengguna (User Interface) merupakan tampilan halaman yang dapat diakses langsung oleh pengguna sistem. Desain antarmuka sistem ini dibuat sesederhana mungkin dengan tujuan untuk memudahkan penggunaan sistem. Secara konseptual desain antarmuka sistem konsutasi pemilihan teknologi irigasi terdiri dari dua bagian utama yaitu bagian header dan bagian body (halaman isi). Desain konseptual antarmuka sistem konsultasi irigasi ini bisa dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6 Desain konseptual antarmuka sistem konsultasi irigasi Sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi ini dikembangkan dengan fungsi utama sebagai media konsultasi irigasi dengan memanfaatkan hasil analisis kebutuhan irigasi. Halaman menu konsultasi merupakan halaman yang digunakan oleh pengguna untuk memasukan data input yang selanjutnya akan diolah oleh sistem. Halaman menu konsultasi ini didesain dalam bentuk form untuk memudahkan proses input data oleh pengguna. Selain dalam bentuk form, terdapat bentuk menu input lain berupa menu dialog yang diaplikasikan pada halaman input komponen hidrolika. Menu dialog didesain untuk memudahkan pengguna memasukan data input hidrolika tahap demi tahap. Menu dialog ini ditampilkan dalam bentuk list view. Dalam penggunaan menu dialog ini pengguna cukup memilih salah satu pilihan dari konten yang tersedia dalam list yang ditampilkan untuk selanjutnya pilihan tersebut akan digunakan oleh sistem untuk menentukan list berikutnya untuk ditampilkan. Tampilan desain menu input bisa dilihat pada Gambar 7.
17
Gambar 7 Desain halaman input Mekanisme Kerja Sistem Pada tahap ini dilakukan perancangan mekanisme kerja sistem secara keseluruhan sebagai dasar untuk melakukan implementasi sistem. Mekanisme kerja dari sistem sendiri adalah sebagai berikut: a. Saat pengguna memilih menu konsultasi, sistem akan menampilkan halaman input rencana budidaya. Pada saat yang sama sistem melakukan akses ke GPS untuk melakukan deteksi lokasi pengguna. b. Pada proses input rencana budidaya oleh pengguna, sistem akan melakukan pengecekan kepada nilai input luas dan tanggal tanam yang dimasukkan oleh pengguna sehingga saat pengguna salah memasukkan tanggal atau memasukkan luas lahan lebih dari 100 ha sistem akan menampilkan pesan error kepada pengguna. Pesan error juga akan ditampilkan saat pengguna memilih “deteksi lokasi” sebagai input lokasi sedangkan lokasi yang diperoleh melalui GPS tidak terdaftar dalam basis data sistem. c. Setelah proses input rencana budidaya dilakukan dan pengguna memilih tombol lanjut, sistem akan menampilkan halaman input komponen hidrolika berupa diameter pipa lateral. Pilihan input diameter pipa lateral yang ditampilkan akan berbeda-beda tergantung pada input luas lahan yang dimasukkan oleh pengguna sebelumnya. Asumsi yang digunakan dalam menampilkan pilihan input diameter pipa lateral adalah sebagai berikut: 1. Untuk luas lahan 0-2 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem 0-1 ha. 2. Untuk luas lahan 2-5 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem 0.5-1 ha. 3. Untuk luas lahan 5-10 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem > 1 ha. 4. Untuk luas lahan 10-100 ha, ditampilkan pilihan input diameter pipa lateral untuk luas sub sistem > 1.5 ha.
18 d. Selanjutnya sistem akan menampilkan halaman input komponen hidrolika berupa diameter pipa manifold berdasarkan pada luas lahan dan diameter pipa lateral yang telah dipilih sebelumnya. e. Selanjutnya sistem akan menampilkan halaman input komponen hidrolika berupa jenis emitter untuk irigasi tetes atau diamater nozzle untuk irigasi curah berdasarkan pada luas lahan, diameter pipa lateral dan diameter pipa manifold yang telah dipilih sebelumnya. f. Selanjutnya sistem akan menampilkan halaman input komponen hidrolika berupa debit sub sistem berdasarkan pada luas lahan, diameter pipa lateral, diameter pipa manifold serta jenis emitter atau diamater nozzle yang telah dipilih sebelumnya. g. Setelah proses input komponen hidrolika dilakukan, sistem akan melakukan akses terhadap basis data untuk selanjutnya melakukan perhitungan kebutuhan air irigasi menggunakan persamaan 1 dan kebutuhan hidrolika sub unit menggunakan query pada basis data. h. Hasil dari perhitungan kebutuhan air irigasi dan kebutuhan hidrolika sub unit ini selanjutnya akan ditampilkan kepada pengguna pada halaman hasil. i. Pada halaman hasil kebutuhan air irigasi ditampilkan total kebutuhan air irigasi untuk setiap periode pertumbuhan tanaman beserta lama aplikasi irigasi untuk satu sub unit dalam menit/hari. Untuk selanjutnya pada halaman hasil kebutuhan hidrolika sub unit ditampilkan jumlah sub unit yang dibutuhkan berdasarkan luas lahan dan luas sub unit yang dipilih oleh pengguna. Pada halaman hasil kebutuhan hidrolika sub unit juga ditampilkan jumlah sub unit yang dioperasikan per hari berdasarkan pada asumsi jumlah jam kerja adalah 8 jam/hari.
Implementasi dan Pengujian Pada tahap implementasi dilakukan konstruksi sistem berdasarkan hasil perancangan, analisis dan desain. Implementasi sistem ini dilakukan dengan menuliskan kode program dengan bahasa pemrograman Java dan basis data (database) SQLite sesuai dengan standar pemrograman aplikasi mobile berbasis android. Bahasa pemrograman Java dan SQLite ini juga dipilih dikarenakan mendukung pemrograman berorientasi obyek atau Object Oriented Programming (OOP). Bahasa pemrograman Java digunakan untuk membangun interface dan logika sistem, sedangkan SQLite digunakan sebagai media penyimpanan basis data sistem. Konsep implementasi ini disesuaikan dengan konsep pengembangan OOP. Secara garis besar pengembangan sistem ini terdiri dari beberapa tahap yaitu: 1. Pembuatan project Pembuatan project ini merupakan tahap awal dari implementasi dalam pemrograman Java. Pada tahap pembuatan project ini dihasilkan berkasberkas yang dibutuhkan dalam awal pengembangan sistem. Pada pengembangan aplikasi ini, project diberi nama “irigasi”. 2. Pengelolaan package untuk setiap kelas java (class) Pengelolaan package merupakan upaya memudahkan proses pembuatan kode program dengan menyimpan berkas kode program ke dalam
19 beberapa direktori yang berbeda berdasarkan fungsinya. Pada implementasi pengembangan sistem ini sendiri terdapat tiga package yang digunakan dalam penyimpanan berkas kode program, yaitu : a. Package 1 : rizky.android.main Package ini merupakan direktori utama pernyimpanan berkas sistem seperti berkas modul untuk halaman utama, menu konsultasi, menu informasi, halaman hasil analisis, halaman profil, dan modul lainnya. b. Package 2 : rizky.android.database Package ini merupakan direktori pernyimpanan berkas sistem yang mengatur akses ke berkas basis data sistem c. Package 3 : com.readystatesoftware.sqliteasset Package ini merupakan direktori pernyimpanan berkas sistem berupa kelas SQLiteAssetHelper yang membantu penanganan berkas database yang dibuat secara terpisah agar bisa digunakan sebagai database utama sistem. Package ini sendiri disimpan sebagai referenced libraries yang merupakan package dari pihak ketiga yang digunakan sebagai package tambahan bagi sistem. 3. Pembuatan database. 4. Pembuatan antarmuka dan logika sistem Pembuatan antarmuka sistem dilakukan dengan menuliskan kode program dalam bentuk xml, sedangkan pembuatan logika sistem dilakukan dengan menuliskan kode program dalam bentuk java. Antarmuka untuk sistem berbasis android terletak pada sub direktori layout dari direktori resource (/res/layout/*.xml), sedangkan kelas-kelas modul terletak pada masing-masing package (package/*.class). 5. Simulasi program menggunakan emulator android untuk melihat ada tidaknya kesalahan dalam pembuatan kode program. Implementasi Basis Data Pada tahap implementasi basis data dilakukan pembuatan berkas basis data sesuai dengan tabel data yang telah direncanakan sebelumnya. Pada tahap ini digunakan perangkat lunak SQLite Manager untuk melakukan manajemen basis data dimulai dari proses pembuatan basis data, entry data, hingga update data. Penggunaan SQLite Manager ini dimaksudkan untuk mempermudah pembuatan dan manajemen basis data yang berukuran besar sehingga sistem tidak perlu melakukan proses pembuatan basis data sendiri yang bisa berakibat pada meningkatnya waktu yang dibutuhkan oleh sistem dalam melakukan eksekusi fungsi basis data. Implementasi basis data dilakukan dengan menyimpan berkas basis data yang telah dibuat kedalam direktori asset. Untuk selanjutnya basis data ini akan dipindahkan kedalam direktori sistem oleh kelas SQLiteAssetHelper pada saat awal instalasi aplikasi kedalam device. Pada Gambar 8 ditunjukkan berkas basis data yang telah dibuat dengan Mozilla SQLite Manager.
20
Gambar 8 Implementasi basis data sistem Implementasi Sistem Implementasi sistem dilakukan setelah implementasi basis data dengan merampungkan tampilan antarmuka maupun logika program untuk masingmasing modul atau fungsi sistem. a. Halaman utama Halaman utama merupakan antarmuka yang pertama kali ditampilkan saat aplikasi dijalankan. Halaman utama untuk aplikasi android pada umumnya dirancang dalam dua model, yaitu model aplikasi dengan menu utama sebagai tampilan halaman utama serta model aplikasi yang menggunakan fitur splash screen sebagai halaman utama sebelum akses ke menu sistem. Pada sistem ini halaman utama dirancang untuk menampilkan menu utama sistem dengan tujuan untuk menyediakan fungsi sistem kepada pengguna secepat mungkin sehingga proses penggunaan aplikasi bisa lebih efektif. Penggunaan fitur splash screen juga dihindari dengan tujuan untuk meminimalisir kemungkinan terjadi kesalahan pada proses menjalankan aplikasi. Implementasi halaman utama bisa dilihat pada Gambar 9.
21
Gambar 9 Menu utama sistem b. Modul konsultasi Modul konsultasi menyediakan fungsi utama sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi. Modul ini terbagi menjadi tiga bagian, yaitu halaman input rencana budidaya, halaman input komponen hidrolika, dan halaman hasil analisis. Halaman input rencana budidaya menampilkan form input yang meliputi input lokasi, komoditas, teknologi irigasi yang akan digunakan, luas lahan, serta tanggal tanam. Inpus lokasi, komoditas dan teknologi irigasi dirancang dalam bentuk spinner yang menyediakan pilihan input untuk memudahkan pengguna. Halaman input ini bisa dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Halaman input rencana budidaya
22 Pada Gambar 10 dapat dilihat menu spinner dari input lokasi yang salah satunya adalah pilihan “Deteksi Kota”. Pilihan ini akan mengaktifkan fungsi deteksi lokasi yang memanfaatkan fasilitas GPS pada device yang digunakan. Penggunaan fitur ini menuntut pengguna untuk mengaktifkan fungsi GPS pada device yang digunakan sebelum menjalankan sistem serta memastikan bahwa device tersebut memiliki akses internet untuk memanfaatkan fungsi GPS. Fungsi deteksi lokasi ini dirancang untuk mulai melakukan deteksi lokasi pengguna sejak awal menu konsultasi dibuka, yang berarti bahwa sistem tetap akan mendeteksi lokasi pengguna walaupun pengguna tersebut tidak memilih “Deteksi Kota” sebagai input lokasi. Hal ini bertujuan untuk mempercepat proses akses oleh pengguna sehingga saat pilihan “Deteksi Kota” dipilih, tidak dibutuhkan tambahan waktu bagi penguna untuk menunggu sistem melakukan deteksi lokasi. Secara umum saat fungsi GPS pada device diaktifkan, sistem android akan melakukan koneksi ke satelit untuk mendapatkan posisi pengguna yang didefinisikan kedalam koordinat longitude dan latitude. Selanjutnya saat pengguna menjalankan sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi dan membuka menu konsultasi, sistem konsultasi irigasi ini akan melakukan proses reserve geocoding, yaitu melakukan akses ke server Google untuk menerjemahkan koordinat longitude dan latitude yang telah didapatkan melalui GPS menjadi serangkaian informasi lokasi. Gambar 11 menampilkan contoh hasil dari proses reverse geocoding yang diakses melalui komputer.
Gambar 11 Contoh informasi hasil proses reverse geocoding Informasi
ini kemudian diseleksi menggunakan fungsi LocationManager pada sistem konsultasi irigasi sehingga didapatkan informasi lokasi Sub Admin Area yang pada Gambar 12 ditunjukkan oleh
23 informasi lokasi dengan tipe “Administrative_area_level_2”. Setelah informasi ini didapatkan, selanjutnya sistem akan melakukan pengecekan pada database untuk memastikan bahwa lokasi yang didapatkan terdaftar dalam database. Jika lokasi yang didapatkan terdaftar dalam database, maka sistem akan melanjutkan proses input ke halaman selanjutnya. Namun jika lokasi yang didapatkan tidak terdaftar dalam database, maka akan ditampilkan pemberitahuan kepada pengguna bahwa lokasi tersebut tidak terdaftar sehingga pengguna bisa memilih lokasi lain sebagai input. Setelah proses input rencana budidaya selesai, sistem akan menampilkan halaman input komponen hidrolika dalam bentuk menu dialog. Menu dialog ini ditampilkan dalam bentuk list view secara bertingkat hingga semua data yang diperlukan selesai dimasukkan oleh pengguna. Menu yang ditampilkan secara bertingkat ini sendiri akan berbeda-beda disesuaikan dengan pilihan yang dibuat oleh pengguna pada menu sebelumnya. Tampilan menu dialog ini bisa dilihat pada Gambar 12.
Gambar 12 Tampilan menu dialog untuk input komponen hidrolika Setelah proses input komponen hidrolika selesai dilakukan, sistem kemudian akan melakukan analisis kebutuhan air dan kebutuhan komponen hidrolika dengan menggunakan persamaan yang telah didefinisikan sebelumnya. Hasil analisis ini ditampilkan dalam dua halaman yang berbeda masing-masing untuk hasil analisis kebutuhan air dan hasil analisis kebutuhan hidrolika irigasi dengan tujuan untuk memudahkan proses penyerapan informasi hasil analisis oleh pengguna. Halaman hasil analisis ini bisa dilihat pada Gambar 13.
24
Gambar 13 Tampilan hasil analisis kebutuhan irigasi oleh sistem c. Modul informasi Modul informasi memungkinkan pengguna untuk mendapatkan informasi singkat mengenai irigasi maupun komoditas yang tersedia dalam database. Modul informasi ini terbagi menjadi tiga bagian yaitu informasi komoditas, informasi sekilas irigasi, serta informasi teknologi irigasi. Informasi komoditas dan teknologi irigasi sendiri terbatas pada komoditas dan teknologi irigasi yang tersedia di database sebagai pilihan input. Penambahan modul informasi ini bertujuan untuk menambah pemahaman pengguna terkait komoditas atau teknologi irigasi yang akan digunakan. Contoh tampilan modul informasi bisa dilihat pada Gambar 14.
Gambar 14 Tampilan hasil analisis kebutuhan irigasi oleh sistem
25 d. Modul profil (tentang sistem) Modul profil adalah modul yang ditambahkan sebagai media informasi bagi pengguna terkait sistem. Modul ini akan menampilkan halaman yang berisi informasi mengenai versi sistem yang digunakan serta tim pengembang sistem. Pada halaman informasi ini juga diberikan link sebagai media update sistem oleh pengguna. Tampilan halaman modul profil bisa dilihat pada Gambar 15.
Gambar 15 Tampilan halaman profil sistem Peluncuran Aplikasi Tahapan peluncuran aplikasi merupakan tahap pengemasan sistem menjadi sebuah aplikasi mobile android yang siap pakai. Pengemasan aplikasi ini bertujuan untuk mempersiapkan aplikasi yang siap diunduh oleh pengguna serta pembuatan atribut dan lisensi sistem. Tahapan pengemasan ini dilakukan dengan cara melakukan export seluruh berkas kode program dan database yang dibutuhkan oleh sistem kedalam sebuah berkas berekstensi apk (*.apk), yaitu ekstensi khusus bagi aplikasi mobile berbasis android. Sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi ini dikemas kedalam berkas app_konsultasi_irigasi.apk yang kemudian disimpan kedalam suatu direktori online untuk memungkinkan proses pengunduhan aplikasi oleh calon pengguna sistem. Sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi ini bisa diunduh melalui alamat http://bit.ly/app-irigasi atau http://goo.gl/Yuv7Nc. Pengujian Tahap pengujian dilakukan dengan dua tahap, yaitu pengujian tahap pertama dengan menggunakan emulator serta pengujian tahap dua pada device berbasis android. Pengujian tahap pertama dilakukan sebelum peluncuran aplikasi dilakukan. Pengujian tahap pertama ini dilakukan secara berkelanjutan untuk setiap modul yang telah selesai dibuat untuk mengetahui ada tidaknya kesalahan kode program dalam modul yang baru saja dibuat. Selanjutnya pada tahap akhir
26 saat semua modul selesai dibuat, dilakukan pengujian ulang secara menyeluruh dengan menjalankan aplikasi melalui emulator untuk melihat ada tidaknya kesalahan yang mungkin terjadi akibat adanya interaksi antar modul dalam sistem. Hasil pengujian yang dilakukan menunjukkan bahwa semua modul dalam sistem berjalan dengan baik pada emulator android. Tabel 3 memperlihatkan hasil pengujian tahap pertama terhadap fungsi-fungsi dan modul dalam sistem yang dikembangkan. Tabel 3 Hasil pengujian menggunakan emulator android No. 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Modul Konsultasi Deteksi Lokasi Informasi Komoditas Informasi Irigasi Informasi Teknologi Irigasi Profil (Tentang Sistem)
Hasil Pengujian Berjalan dengan baik Berjalan dengan baik Berjalan dengan baik Berjalan dengan baik Berjalan dengan baik Berjalan dengan baik
Pengujian tahap dua dilakukan setelah dilakukan tahap peluncuran aplikasi. Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui tingkat keberhasilan distribusi aplikasi kepada pengguna. Tahap pengujian ini dimulai dari proses pengunduhan aplikasi dari direktori online, proses instalasi aplikasi pada device berbasis android, serta proses menjalankan aplikasi yang telah diinstall. Pengujian ini dilakukan menggunakan device smartphone Samsung Galaxy Tab 2 10.1 dengan OS android versi 4.0.3 dan smartphone Sony Xperia Go ST27i dengan OS android 4.1.2. Skenario pengujian eksternal dilakukan dengan melakukan pengunduhan aplikasi dengan melakukan akses alamat url http://bit.ly/app-irigasi. Dengan melakukan akses ke alamat url tersebut pengguna akan dibawa ke direktori online penyimpanan aplikasi yaitu fasilitas Google Drive. Untuk selanjutnya dilakukan pengunduhan berkas aplikasi yang terdapat pada direktori tersebut. Setelah aplikasi berhasil diunduh, tahapan selanjutnya adalah proses instalasi aplikasi kedalam device android yang digunakan. Setelah tahap instalasi berhasil, ikon aplikasi konsultasi irigasi akan ditambahkan oleh sistem android kedalam menu pada device. Tahapan instalasi pada komputer tablet Samsung Galaxy Tab 2 10.1 bisa dilihat pada Gambar 16.
27
Gambar 16 Tahapan instalasi aplikasi pada komputer tablet Setelah proses instalasi berhasil, tahap selanjutnya adalah proses pengujian fungsional dari modul-modul yang terdapat dalam sistem. Modul-modul sistem yang diuji pada tahap ini sama dengan modul-modul yang diuji pada tahap pengujian internal. Hasil dari pengujian eksternal ini menunjukkan bahwa sistem distribusi aplikasi yang dimulai dari tahap pengunduhan aplikasi, instalasi, serta pengujian fungsional modul-modul ini berhasil tanpa adanya error atau kesalahan sistem. Pada pengujian ini juga diketahui bahwa tampilan aplikasi kurang maksimal pada device smartphone yang memiliki tombol navigasi pada layar device. Skenario pengujian pada pengujian tahap dua bisa dilihat pada tabel 4. Tabel 4 Hasil pengujian eksternal aplikasi No. 1.
Komponen Pengujian Download aplikasi
2.
Instalasi
3.
Modul konsultasi
Skenario Pengujian
Hasil
Membuka aplikasi web browser Mengisikan alamat http://bit.ly/app-irigasi pada address bar Membuka berkas instalasi Melakukan instalasi aplikasi Memilih “Tasikmalaya” pada input lokasi Memilih komoditas “Jagung” dan teknologi “Irigasi Tetes”
Berjalan dengan baik
Berjalan dengan baik Berjalan dengan baik Butuh waktu dalam melakukan deteksi lokasi dari GPS
28
No.
Komponen Pengujian
Skenario Pengujian
Hasil
Memasukan input luas “2 ha” dan tanggal tanam “26/10” Memilih “0.5” sebagai diameter lateral Memilih “1.5” sebagai diameter manifold Memilih “Drip Emitters (D4)” sebagai jenis penetes Memilih “4.1” sebagai debit penetes Pada pengujian tahap dua yang berdasarkan pada skenario didapatkan hasil kebutuhan air 79.44 mm/periode untuk periode kedua, serta 0 untuk periode pertama dan ketiga. Logika sistem sendiri dirancang untuk menampilkan nilai 0 sebagai kebutuhan air jika kebutuhan air tanaman masih bisa dipenuhi oleh curah hujan pada selang periode tersebut. Hal ini berarti bahwa hasil kebutuhan air yang ditampilkan pada menu hasil sesuai scenario pada tabel 4 merupakan kebutuhan air yang perlu ditambahkan melalui proses irigasi. Untuk selanjutnya didapatkan lama operasi 20 menit/hari untuk periode kedua serta 0 untuk periode pertama dan ketiga. Nilai lama operasi didasarkan pada total kebutuhan air irigasi dan debit penetes yang dipilih, yaitu 4.10 l/jam. Hasil pengujian tahap dua ini bisa dilihat pada Gambar 17.
Gambar 17 Hasil pengujian tahap dua
29 Hasil pengujian ini selanjutnya dibandingkan dengan grafik simulasi kadar air tanah yang diperoleh dari piranti lunak simulasi neraca air tanah*. Grafik simulasi kadar air tanah untuk tanaman jagung pada tanggal tanam sesuai dengan skenario pengujian bisa dilihat pada Gambar 18.
Gambar 18 Grafik simulasi kadar air tanah Pada Gambar 18 ditampilkan grafik kadar air tanah (KAT), titik layu permanen (TLP), kapasitas lapang (KL), serta titik aman. Titik aman menjadi penentu dalam pemberian irigasi. Jika kadar air tanah pada hari tersebut berada di atas batas aman maka irigasi tidak akan dilakukan, dengan kata lain kebutuhan air tanaman pada hari itu adalah nol. Sebaliknya, jika kadar air tanah berada di bawah batas aman maka perlu dilakukan aplikasi irigasi sebanyak selisih batas aman dengan kadar air tanah. Pada grafik terlihat bahwa pada selang periode 55 hari pertama umur tanaman jagung grafik kadar air tanah berada diatas titik aman, sedangkan pada periode hari ke-76 hingga hari ke-80 umur tanaman grafik kadar air tanah berada dibawah titik aman sehingga dibutuhkan tambahan air irigasi. Hal ini sesuai dengan keluaran sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi yang menampilkan adanya kebutuhan air irigasi untuk selang periode kedua atau pada selang periode hari ke-56 hingga hari ke-95 umur tanaman jagung. Pemeliharaan Sistem Tahap pemeliharan sistem merupakan tahap yang dilaksanakan secara berkala untuk memastikan sistem yang telah dikembangkan bisa dimanfaatkan dengan baik oleh pengguna. Tahap pemeliharaan sistem ini dilakukan dengan melakukan pengecekan link pengunduhan aplikasi secara berkala untuk memastikan aplikasi tetap bisa diunduh oleh pengguna. Jika link yang tersedia tidak berfungsi sebagaimana mestinya maka perlu segera dilakukan perbaikan. Tahap pemeliharaan ini juga meliputi proses update konten sistem sesuai dengan kebutuhan. Tahap update konten dilakukan oleh system developer yang berperan sebagai administrator dengan melakukan penambahan konten baik pada berkas basis data maupun pada berkas kode program. Untuk selanjutnya sistem yang telah update dikemas kembali kedalam berkas apk dan disimpan dalam direktori online yang sama untuk bisa diunduh oleh pengguna melalui menu profil pada aplikasi yang digunakan. *
Piranti lunak simulasi neraca kadar air tanah yang telah dikembangkan oleh Dr. Ir. Mohamad Solahudin, M.Si.
30
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Sistem konsultasi pemilihan teknologi irigasi bertekanan berbasis android ini bekerja dengan melakukan analisis terhadap data masukan dari pengguna yang terdiri dari input kota sebagai lokasi tanam, komoditas atau tanaman, teknologi irigasi yang akan digunakan, luas lahan, tanggal penanaman, diameter pipa lateral dan manifold, jenis emitter (irigasi tetes) atau diamater nozzle (irigasi curah), serta debit sub sistem. Sistem yang dibangun berhasil menampilkan hasil analisis kebutuhan air irigasi dan kebutuhan hidrolika irigasi untuk pemberian irigasi harian sesuai dengan hasil pengujian yang telah dilakukan. Sistem ini sendiri berjalan dengan baik pada semua perangkat berbasis android yang dilengkapi dengan akses internet dan GPS. Tampilan aplikasi sendiri kurang maksimal pada device smartphone yang memiliki tombol navigasi pada layar device.
Saran Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diidentifikasi kekurangan-kekurangan pada sistem yang dikembangkan sehingga bisa menjadi saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut. Adapun saran yang dimaksud adalah : a. Sistem ini bisa dikembangkan dengan menambahkan alternatif input komoditas ataupun input lokasi dengan melakukan penambahan informasi kedalam basis data sistem. b. Penggunaan fitur deteksi lokasi belum maksimal dikarenakan belum tersedianya basis data cuaca secara online. Untuk selanjutnya bisa dikembangkan basis data yang disimpan pada direktori online sehingga sistem bisa digunakan secara bebas dilokasi manapun. c. Dapat dilakukan analisis lanjutan terkait faktor-faktor lain yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman sehingga hasil analisis kebutuhan air oleh sistem bisa lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA Al Ikhsan, SH. 2012. Pengembangan sistem pakar agribisnis cabai (Capsicum annuum L) berbasis android [tesis]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor Denis A, Wixom BH, Tegarden D. 2009. System Analysis & Design with UML Version 2.0 : an Object-Oriented Approach 3rd. New Jersey (US) : John Wiley & Sons, Inc. [FAO] Food and Agriculture Organization of the United Nations. 1998. Crop evapotranspiration : Guidelines for Computing Crop Water Requirements. FAO Irrigation and drainage paper 56. Rome (IT) : FAO
31 Handoko. 1994. Dasar Penyusunan dan Aplikasi Model Simulasi Komputer Untuk Pertanian. Bogor (ID) : FMIPA-IPB Hermawan S. 2011. Mudah Membuat Aplikasi Android. Yogyakarta (ID) : Penerbit Andi Kartasapoetra AG, Sutedjo MM. 1994. Teknologi Pengairan Pertanian. Jakarta (ID) : Bumi Aksara Pohan YG. 1998. Rancangan irigasi sprinkler untuk tanaman bawang merah (Allium Ascalonacium L.) pada jaringan irigasi air tanah (TW. 81) di Kec. Cikijing, Kab. Majalengka, Jawa Barat [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor Prastowo dan Liyantono. 2002a. Prosedur Desain Irigasi Tetes. Bogor (ID) : Bagian Teknik Pertanian IPB Bogor. Prastowo dan Liyantono. 2002b. Prosedur Rancangan Irigasi Curah. Bogor (ID) : Bagian Teknik Pertanian IPB Bogor. Rosegrant MW, Ximing C, Cline SA. 2002. World Water and Food to 2025 : Dealing with Scarcity. Washington DC (US) : International Food Policy Research Institute. Tendalangi E. 1999. Rancangan jaringan irigasi tetes untuk tanaman cabai merah hibrida (Capsicum annum var. longum L.) di Proyek Cabai-Resinda, Karawang [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Gorontalo pada tanggal 26 Oktober 1991 dari ayah Djafar Ismail dan ibu Lintje B.K. Alam. Penulis merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari Madrasah Aliyah Negeri Insan Cendekia Gorontalo dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SNMPTN) dan diterima di Departemen Teknik Pertanian yang sekarang telah berganti nama menjadi Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian. Pada tahun 2012 penulis melakukan Praktik Lapangan di PT. PG. Rajawali II Unit PG. Subang dengan judul kegiatan praktik lapang Mempelajari Aspek Keteknikan Pertanian Pada Penjadwalan Olah Tanah di PT. PG. Rajawali II Unit PG. Subang. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di kepengurusan Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA).
