OPTIMASI STABILITAS PENGUKURAN MULTI-SENSOR DAN SISTEM KENDALI KUALITAS AIR MENGGUNAKAN ALGORITMA FILTER UNTUK LINGKUNGAN SIDAT

Abstract

Budidaya sidat memerlukan kondisi kualitas air yang stabil karena ikan sidat sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan, sedangkan aliran air yang dinamis dapat menimbulkan derau (noise) dan fluktuasi sinyal yang menurunkan akurasi sensor serta memengaruhi kinerja sistem kendali otomatis. Penelitian ini bertujuan mengoptimalkan stabilitas pengukuran multi-sensor kualitas air dan meningkatkan performa sistem kendali melalui penerapan algoritma filter pada lingkungan budidaya sidat. Sistem menggunakan sensor pH, Electrical Conductivity (EC), Dissolved Oxygen (DO), dan suhu DS18B20 yang terintegrasi dalam modul multi-sensor berbasis ESP32. Pengujian dilakukan pada akuarium dengan aliran dinamis yang dihasilkan wavemaker, sedangkan kinerja Kalman Filter, Simple Moving Average (SMA), Exponentially Weighted Moving Average (EWMA), dan Butterworth Filter dievaluasi menggunakan standar deviasi, Root Mean Square Error (RMSE), Noise Reduction Ratio (NRR), Signal-to-Noise Ratio (SNR), dan Smoothness Index. Hasil penelitian menunjukkan bahwa turbulensi aliran secara signifikan memengaruhi kestabilan pengukuran sensor pH, EC, dan DO, sedangkan sensor suhu relatif stabil. Dibandingkan algoritma lainnya, Kalman Filter memberikan performa terbaik dengan menurunkan rata-rata standar deviasi sebesar 87,65%, menurunkan rata-rata RMSE sebesar 28,22%, mengurangi rata-rata derau sebesar 13,56%, serta meningkatkan rata-rata SNR sebesar 4,44 dB. Peningkatan stabilitas sinyal tersebut menghasilkan sistem kendali yang lebih andal dengan mengurangi switching aktuator yang tidak diperlukan pada aerator serta pompa dosing pH dan salinitas, sehingga meningkatkan reliabilitas sistem monitoring dan efisiensi pengendalian kualitas air pada budidaya sidat dalam kondisi aliran dinamis.