Beranda › EPILOG › Detail Inovasi
Gambar produk Sistem Monitoring & Controlling Gas Amonia Berbasis IoT
📂 Elektro

Sistem Monitoring & Controlling Gas Amonia Berbasis IoT

👤 Pemegang: Politeknik Negeri Malang
No. Permohonan
S00202310315
No. Sertifikat
IDS000007732
Status Paten
(PA) Diberi Paten
Tingkat Kesiapan (TKT / TRL)
5
Bidang Khusus
🏷️ Digitalisasi & Smart Tech
⭐ Vote Inovasi Ini 🗳️
📝

Deskripsi Paten

Kandang close house rentan terhadap akumulasi gas amonia dan stres panas yang memicu mortalitas tinggi. Sistem kontrol konvensional sering kali kaku (ON/OFF) dan boros energi. Invensi ini menghadirkan sistem pemantauan dan pengontrolan berbasis IoT yang mengintegrasikan sensor amonia (MQ-135), suhu, dan kelembapan. Keunggulan utamanya terletak pada penggunaan algoritma Logika Fuzzy di server Node-RED yang mengolah data via MQTT Broker untuk mengontrol kipas exhaust dan pompa air cooling pad secara presisi. Sistem bersifat modular dan skalabel sesuai luas kandang. Hasilnya, lingkungan kandang optimal, mortalitas turun, energi efisien, dan peternak dapat memantau serta mengintervensi sistem secara real-time.

❓

Permasalahan

Kandang close house rentan terhadap akumulasi gas amonia (NH3) dari fermentasi kotoran serta fluktuasi suhu yang memicu stres termal. Kondisi tidak optimal ini menyebabkan penurunan nafsu makan, pertumbuhan terhambat, dan tingginya mortalitas ayam yang merugikan peternak. Selama ini, pemantauan masih manual, rentan human error, dan tidak real-time. Selain itu, sistem kontrol konvensional (ON/OFF berbasis threshold) cenderung kaku, menyebabkan fluktuasi suhu yang membuat ayam stres, serta boros energi karena kipas exhaust menyala terus-menerus tanpa mempertimbangkan kondisi aktual. Kebutuhan akan sistem manajemen lingkungan yang cerdas, presisi, dan otomatis sangat mendesak untuk meningkatkan profitabilitas peternak.

💡

Solusi yang Diberikan

Invensi ini menghadirkan sistem pemantauan dan pengontrolan gas amonia berbasis IoT untuk kandang close house. Sistem menggunakan box sensor modular (ESP32, DHT11, MQ-135) yang ditempatkan strategis dengan jarak optimal 5 meter. Data dikirim real-time via WiFi menggunakan protokol MQTT ke server Node-RED. Data diakumulasi setiap 5 menit dan diolah menggunakan Algoritma Logika Fuzzy. Pendekatan ini memungkinkan pengambilan keputusan yang presisi, halus, dan adaptif, bukan sekadar ON/OFF kaku. Hasil perhitungan dikirim ke box aktuator (ESP32 dan relay) untuk mengontrol kipas exhaust dan pompa air cooling pad. Saat amonia tinggi dan suhu di atas normal, kipas otomatis menyala menarik udara dingin dari cooling pad. Peternak juga dapat memantau kondisi secara real-time dan melakukan intervensi manual melalui dashboard IoT.

Unique Value

1

Algoritma Logika Fuzzy Presisi

2

Arsitektur IoT Terdistribusi Skalabel

3

Efisiensi Energi via Cooling Pad

4

Kendali Penuh via Dashboard IoT

Bentuk Komersialisasi

Lisensi

Keunggulan Inovasi

Logika Fuzzy: Menghasilkan keputusan kontrol yang halus dan adaptif, mencegah fluktuasi suhu ekstrem yang membuat ayam stres, dibandingkan sistem ON/OFF konvensional. Skalabel & Terdistribusi: Berbasis MQTT, box sensor dapat diperbanyak secara modular sesuai luas kandang, mengatasi kelemahan paten existing yang terbatas pada skala kecil atau kandang terbuka. Efisiensi Biaya: Tidak menggunakan PLC yang mahal (seperti paten UNNES), melainkan ESP32 yang cost-effective, fleksibel, dan mudah diintegrasikan dengan dashboard IoT.

Tahap Penelitian Awal
Prototipe Awal
Uji Terbatas
Implementasi Awal
Siap Diterapkan Lebih Luas / Diproduksi Massal
Calon Pengguna

Calon Pengguna

Target utama adalah peternak ayam broiler dan petelur mandiri skala menengah-besar yang menerapkan sistem kandang close house. Selain itu, perusahaan integrator nasional (seperti CP Prima, Japfa) yang mengelola ribuan kandang merupakan calon pengguna strategis untuk standardisasi manajemen lingkungan. Farm manager dan operator kandang adalah end-user harian yang akan memanfaatkan dashboard IoT untuk monitoring real-time dan intervensi manual. Terakhir, investor dan pelaku bisnis agritech yang mencari teknologi paten siap pakai (plug-and-play) untuk diproduksi massal atau dilisensikan.

Sektor/ Industri Terkait

Inovasi ini menyasar Industri Peternakan Unggas (Poultry Farming), khususnya sub-sektor manajemen lingkungan kandang close house. Sektor kedua adalah Industri Agroteknologi (Agritech) dan Smart Farming, yang mencakup pengembangan perangkat IoT untuk peternakan presisi. Selain itu, invensi ini beririsan dengan Industri Manufaktur Alat Peternakan, di mana hardware (box sensor & aktuator) dapat diproduksi dan didistribusikan secara massal. Sektor pendukung seperti penyedia infrastruktur telekomunikasi (ISP) dan pengembang platform cloud/IoT juga memiliki peran vital dalam ekosistem komersialisasi sistem terdistribusi ini.

Industri Terkait
Potensi Inovasi

Potensi Inovasi

Ekonomi: Menurunkan angka mortalitas dan mengoptimalkan Feed Conversion Ratio (FCR). Algoritma Logika Fuzzy memastikan exhaust fan dan pompa air hanya aktif saat dibutuhkan, memangkas biaya listrik secara signifikan. Sosial: Meningkatkan kesejahteraan peternak rakyat melalui kepastian hasil panen dan menekan risiko kerugian akibat penyakit. Menciptakan lapangan kerja baru di sektor manufaktur, instalasi, dan pemeliharaan agritech. Lingkungan: Sistem ventilasi presisi mengurangi emisi gas amonia berlebih ke pemukiman sekitar, serta efisiensi energi listrik berkontribusi pada penurunan jejak karbon operasional peternakan.

Tantangan Implementasi

Tantangan utama adalah stabilitas konektivitas internet di area pedesaan/terpencil tempat kandang umumnya berada, yang dapat mengganggu transmisi data via protokol MQTT. Kedua, lambatnya adaptasi peternak tradisional terhadap antarmuka dashboard digital membutuhkan pendampingan dan pelatihan intensif. Ketiga, lingkungan kandang yang berdebu dan lembab menuntut kalibrasi serta perawatan rutin pada sensor MQ-135 agar akurasi pembacaan tetap terjaga. Keempat, dibutuhkan skema pembiayaan atau kemitraan khusus agar investasi awal pengadaan perangkat IoT dapat dijangkau oleh peternak skala kecil.

Tantangan Implementasi

🎬 Video Demonstrasi

▶️ Tonton Video (Link Eksternal)

Sistem Monitoring & Controlling Gas Amonia Berbasis IoT

Dokumen Paten Download PDF