I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9 ,   pp .   852~ 858   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 4 .i 2 . pp 852 - 858             852       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i ae s c or e . c om / j our na l s / i nde x . php/ i j e e c s   e - PA D I:   A n   Io T - b a s e d   p a d d y   p r o d u c t i v i t y   m o n i t o r i n g   a n d   a d v i so r y   s y st e m       M . A . F .   I s m ai l 1 M .   N .   M d .   I s a 2 ,   S .   N .   M o h yar 3 ,   M . I . A h m ad 4 ,   M .   N .   M .   I s m ai l 5 ,   R .   C .   I s m ai l 6   A .   H ar u n 7   S . A . Z   M u r ad 8   1 , 2 , 3 , 6 , 7 , 8 S c hoo l   o f   M i c r o e l e c t r o ni c   E ng i n e e r i ng ,   U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s ,   P a uh  P ut r a   C a m p us ,   M a l a y s i a   4 S c hoo l   o f   C om put e r   a nd   C o m m uni c a t i o n   E ng i ne e r i ng ,   U ni v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s ,   P a uh   P u t r a   C a m pus ,   M a l a y s i a   5 C e nt r e   o f   D i p l o m a   S t ud i e s ,   U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e r l i s ,   U ni C I T I   A l a m   C a m p us ,   M a l a y s i a       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e S e 27 ,   2 018   R e v i s e N o v   26 ,   2018   A c c e pt e D e c   7 ,   20 1 8       R i c e   i s   s o ur c e   o f   f oo c a l o r i e s   a nd  p r o t e i n.     T h i s   s e c o nd  m o s t   w i de l y   g r o w n   c e r e a l   c r o i s   t h e   s t a p l e   f o o f o r   m o r e   t ha h a l f   t h e   w o r l d s   po pul a t i o e s pe c i a l l y   i de v e l o p i ng   c o unt r i e s .   T h e   a bi l i t y   of   g l o ba l   r i c e   pr o duc t i o t o   m e e t   po pu l a t i o d e m a nd s   ( no w   e s t i m a t e a t   m o r e   t h a bi l l i o a nd   pr o j e c t e t o   r i s e   t o   8. b i l l i o by   2050)   r e m a i ns   i unc e r t a i n t y   i t he   ne a r   f ut ur e   u nl e s s   c ha l l e ng e s   i r i c e   pr o duc t i o a r e   pr o pe r l y   a ddr e s s e [ 1 - 3 ] .   T hi s   pa pe r   pr o po s e a I o T   ( I nt e r ne t   o f   t hi ng s ) - ba s e pa d dy   pr o duc t i v i t y   m o ni t o r i ng   a nd  a dv i s o r y   s y s t e m   U s i ng   D a s h7  W i r e l e s s   N e t w o r k   P r o t o c o l .   A l l   c o l l e c t e d a t a   w i l l   be   s t o r e i a   da t a ba s e   m a na g e m e n t   s y s t e m   t o   e na bl e   us e r s   t o   r e t r i e v e   da t a   e i t he r   f r o m   t a bl e t s ,   s m a r t pho ne s   o r   c o m p ut e r s .   T he   he a r t   o f   t he   s y s t e m   i s   t h e   A T m e g a 328p  m i c r o c o nt r o l l e r   t ha t   w i l l   c o nt r o l   t h e   pa y l o a o f   t he   w i r e l e s s   ne t w o r o f   da s h7  a nd  r e a d a t a   f r o m   s e ns o r   no de s .   R e s u l t s   s ho w   a l l   da t a   f r o m   s e n s o r   no de s   i n   r e pr e s e nt a t i o o f   g r a ph  f o r   a na l y s i s   pu r po s e .   Ke y w or ds :   e - P A D   Int e rn e t   o f   t h i n gs     M i c r o c o n t r o l l e r   W i r e l e s s   s e n s o n e t w o r ks   C opy r i gh t   ©   201 9   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   M o h N a z ri n   M d   Is a   S c h o o l   of   M i c r o e l e c t r o n i c   E n g i n e e r i ng,     U n i v e r s i t i   M a l a y s i a   P e rl i s ,     P a u h   P u t r a   C a m p us ,   02600   A ra u,   P e rl i s ,   M a l a y s i a   E m a i l :   n a z r i n@ u ni m a p . e du. m y       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   e - P A D i s   a n   Io T - b a s e pa dd y   f i e l m o n i t o r i n a nd   a dv i s o r y   s y s t e m .   It   a i m s   t o   i n c r e a s e   f a r m e r s ’  pa d dy   pr o duc t i v i t y   by   m e a n s   o m e a s ur i ng  pa ddy   e n v i r o n m e n t s   pa ra m e t e r s   i n   r e a l - t i m e .     T a b l e   1   s um m a ri z e s   t h e   e xi s t i n w o r l dw i de   Io T - b a s e s y s t e m   i n   a g ri c ul t u r e   s e c t o r s .     T h e   us e   of   a n   Int e rn e t   o T h i ngs - b a s e e l e c t r o ni c   s y s t e m   i n   a g ri c ul t u r e   e s pe c i a l l y   i n   pa ddy   m o n i t o ri n ha s   b e e n   e xt e n s i v e l y   s t udi e a nd  de v e l o pe s i nc e   2008  t o   da t e .   T h e   p r o po s e s y s t e m   c o n t i n ue s   o t h e r s   w o r a s   r e po r t e i n   l i t e ra t u r e .   N e w   f e a t ur e s   o r   c o n t r i b ut i o n   o f   t hi s   w o r i s   t ha t ,   t h e   s y s t e m   i s   i n t e g r a t e w i t h   a dv i s o r y   s y s t e m   U s i n D a s h W i r e l e s s   N e t w o r P r o t o c o l   [9 - 1 2 ] .   F i gu r e   s h o w s   t h e   gr o w i n g   s t a ge   of   t y pi c a l   pa ddy   t r e e   a n t h e i r   g r e e nn e s s .   M o s t   of   t h e   de ve l o pe I o T - b a s e d   s y s t e m   i n   l i t e r a t u r e   m o ni t o pa ddy   de ve l o pm e n t   w i t hi n   t h e   t hr e e   s t a ge s ;   i . e . :   t h e   v e ge t a t i v e ,   r e p r o duc t i v e   a nd  ri pe n i n g   s t a ge s .                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       e - P A D I:  A n   IoT - bas e padd y   pr o duc t i v i t y   m oni t or i ng   and   ad v i s or y   s y s t e m   ( M. A . F .   Is m a i l )   853   T a b l e   1 .   Io T   A ppl i c a t i o n s   i n   A g ri c ul t u r e   Io T   a p p l i c a t i o n s   i n   A g ri c u l t u r e   D e s c ri p t i o n     E - K A K A S H I   (J a p a n )   2 0 1 1   [ 4 ]   P h a s e :   P r e - h a rv e s t i n g   a n d   m o n i t o ri n g     T e c h n o l o g y :   S e n s o g a d g e t s ,   c l o u d   d a t a b a s e   s y s t e m   A r e a :   F a r m i n g   p r o d u c t i v i t y   i m p ro v e m e n t   a n d   r e d u c t i o n   o v e r m i n   d a m a g e     A G RO - S E N S E   (I n d i a )   2008  [ 5 ]   P h a s e :   P r e - h a rv e s t i n g   T e c h n o l o g y :   W i re l e s s   s e n s o n e t w o rk ,   L R - W P A N   t e c h n o l o g y   A r e a :   Co n t r o l   d e c i s i o n   m a k i n g   P re c i s i o n   a g ri c u l t u r e   i r ri g a t i o n   s y s t e m   (Ch i n a 2 0 1 2   [ 6 ]   P h a s e :   P o s t - h a rv e s t i n g   (i r ri g a t i o n )   T e c h n o l o g y :   W S N ,   F i n e   V a l v e   t u b e   s w i t c h e s   a n d   i rri g a t i o n   p i p e s ,   G P R S .   A r e a :   Re d u c t i o n   i n   w a t e c o n s u m p t i o n   fo i rr i g a t i o n .   A g ri c u l t u r e   M a c h i n e ry   In t e l l i g e n t   S c h e d u l i n g   i n   c r o s s - r e g i o n a l   w o rk   (Ch i n a )2 0 1 0   [ 7 ]   P h a s e :   P o s t - h a rv e s t i n g   T e c h n o l o g y :   Cl o u d   c o m p u t i n g ,   G P S .   A r e a :   A g ri   r e s o u r c e   m a n a g e m e n t   A u t o m a t e d   c r o p - d i s e a s e   A d v i s o ry   S e r v i c e   (I n d i a )   2 0 1 6   [ 8 ]   P h a s e :   P r e - h a rv e s t i n g   T e c h n o l o g y :   w i s e k a r,   a n   i n t e r n e t   o f   t h i n g s   r e p o s i t o r y   s y s t e m ,   i m a g e   p r o c e s s i n g .   A r e a :   c r o p - d i s e a s e   a d v i s o r y   s y s t e m           F i gu r e   1 .   G r o w i n g   s t a ge   o f   a   t y pi c a l   pa ddy   t r e e   a nd  t h e i r   a s s o c i a t e g r e e nn e s s   [ 1 3 ]       2.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h e   e - P A D s y s t e m   c o m pr i s e s   o f   s e n s o r   n o de s ,   w h i c h   c a b e   de pl oy e i t h e   p a ddy   f i e l d,     w h e r e a s   t h e   m e a s u r e d a t a   i n   t h e   p a ddy   f i e l c a n   b e   m o n i t o r e a nd  a na l y z e r e m o t e l y   f r o m   us e r   a ppl i c a t i o n   s of t w a r e   i t h e   s m a r t p h o n e .   T h e   w i r e l e s s   s y s t e m   i s   e s t a b l i s h e b y   t h e   e - P A D s y s t e m   ga t e w a y   a s   s h o w n   i F i gu r e   2.   T h e   s y s t e m   c o n t i n uo us l y   m o n i t o r s   t h e   s t a t us   o f   t h e   pa dd y   de ve l o pm e n t .   I t   a i m s   t o   i n c r e a s e   pa ddy   pr o duc t i v i t y   by   m e a n s   of   c o n t i n uo us   m o n i t o r i ng  pa ddy   de ve l o pm e n t   f r o m   t h e   s e e dl i ng  s t a ge   unt i l   t h e   pa ddy   ri pe ni n g   s t a ge   us i n g   Io T - b a s e e l e c t r o ni c   s y s t e m / ki t .   A dv i s o r y   r e po r t   w i l l   a l s o   b e   ge n e r a t e du ri n g   t h e   m o n i t o ri n pe r i o d,   w h e n e v e r   r e qu i r e d.   T h e   de v e l o p e s y s t e m   c a n   a l s o   b e   us e t o   m e a s ur e   w a t e r   l e v e l / s o i l   a c i di t y   du r i n g   p r e   o r   po s t - ha r v e s t i n g   pe r i o d.           F i gu r e   2 .   T h e   e - P A D s y s t e m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     852    8 58   854   T h e   ov e r a l l   s y s t e m   i l l us t r a t i o n   i n   F i gu r e   s h o w s   t h e   e - P A D c o n s i s t s   o f   t w o   t r a n s m i t t e r s   a n o n e   r e c e i v e r ,   e a c h   t ra n s m i t t e r   i s   c o n n e c t e w i t h   d i f fe r e nt   t y pe s   of   s e n s o r s   a n r e c e i v e r .   A l l   s e n s o r   n o de s   a r e   c o n n e c t e v i a   a   w i r e l e s s   s e n s o r   n e t w o r ga t e w a y .   A   s t a r   w i r e l e s s   n e t w o r i s   us e a s   t h e   m a i n   n e t w o r t o po l o g y ,   t h us   e n a b l i ng  m a n y   t ra n s m i t t e r s   f r o m   v a r i o us   s e n s o r   n o de s   t r a n s m i t t i ng  i n f o r m a t i o n   t o   t h e   r e c e i ve r .   D e t a i l s   o f   e a c h   e l e m e nt   i t h e   s y s t e m   w i l l   b e   di s c us s e i n   t h e   f o l l ow i n s e c t i o n s .     2. 1 .      Th e   S e n s o r   N o d e s   S e n s o r   n o de s   h e l t h e   s y s t e m   t o   m e a s ur e   e n v i r o nm e n t   pa r a m e t e r s   s uc h   a s   t e m pe r a t u r e ,   s o i l   P H ,   w a t e r   l e v e l s   i n   t h e   pa d dy   f i e l ds   a n m a n y   m o r e .   E a c h   n o de   h a s   a   m i c r o c o n t r o l l e r   u n i t .   T h e   m i c r o c o n t r o l l e c o l l e c t s   m e a s ur e da t a   f r o m   t h e   s e n s o r   n o de s   a n p a s s e s   i t   t o   t h e   t r a n s m i t t e r .   D e t a i l s   o f   e a c h   s e n s o r   n o de   a n i t s   de s c ri pt i o i s   s u m m a ri z e i T a b l e   2.       T a b l e   2 .   T h e   e - P A D S e n s o r   N o de s   a n d   D e s c r i p t i o n s       2. 2 .       Th e   G at e w ay   T h e   ga t e w a y   c o m pr i s e s   of   t h e   H C12  R F   M o dul e .   T h i s   R F   m o dul e   o p e r a t e s   a t   43 M H z   a n t hi s   m o dul e   i s   c r uc i a l   a s   t o   e n a b l e   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n   b e t w e e n   s e n s o n o de s   t o   t h e   r e c e i v e r .   T hi s   R F   m o dul e   c o n s i s t   o f   t w o   t r a n s m i t t e r   a n o n e   r e c e i v e r   a n e a c h   o f   t h e m   c o m m u ni c a t e   v i a   d a s h n e t w o r p r o t o c o l .     T h e   c o m m u n i c a t i o p r o t o c o l   i s   s i m i l a r   t o   t h e   w e l l - kn o w n   Z i gB e e   pr o t o c o l ,   h o w e ve r   w i t h   a dde a dv a nt a ge   o l o w e r   c os t   a nd  b e t t e r   c o m m u n i c a t i o n   (s i m u l t a n e o us   c o m m uni c a t i o n   b e t w e e n   t ra n s m i t t e r   a n r e c e i v e r a s   c o m pa r e d   t o   Z i gBe e .   T h e   c h a nn e l   a n a dd r e s s   o t h e   t ra n s m i t t e r   a n r e c e i ve r   m us t   b e   i de n t i c a l .   T h e   s t a n e t w o r t o po l o g y   c a n   b e   e a s i l y   e s t a b l i s h e b y   c h a n gi ng  t h e   c ha nn e l   o f   t h e   s y s t e m .     2 . 3 .        S e n s o r   N o d e   1   S e n s o r   N o de   c o n s i s t s   o P H   s e n s o r ,   t e m pe r a t u r e   a n hum i d i t y   s e n s o r   a nd  l u m i n o s i t y   s e n s o r .     E a c h   o t h e   s e n s o r   v a l ue   r e t u rn e i n   v a l ue   of   a   f l o a t .   U s i n t h e   s t a t e   m a c h i n e   p r o c e dur e   a s   i l l us t ra t e i n   F i g u r e   3 ( a ) ,   e a c h   o f   t h e   s e n s o r s   i s   r e a s t a t e   by   s t a t e   u nt i l   t h e   l a s t   s e n s o r .     T h e n,   e a c h   o f   t h e   s e n s o r   v a l ue   i s   c o n v e r t e i n t o   s t r i ng  f o r   e a s e   of   s t r i n p r o c e s s i n a t   t h e   r e c e i v e r .   E v e n t u a l l y ,   a l l   t h e   s e n s o r   v a l ue   i s   c o m b i n e i n   a   s t r i ng  f o r m   a n t h e   da t a   i s   s e n t   t o   t h e   r e c e i ve r .   E a c h   o f   t h e   s e n s o r   da t a   i s   c o l l e c t e a n c o n v e r t e i nt o   s t r i n g   f o r m a t   b e c a us e   m o s t   of   t h e   da t a   p r o c e s s i n du r i ng  t r a n s m i t t i ng  a n r e c e i v i n o f   t h e   R F   i s   us i ng  s t r i ng  f un c t i o n.   F i na l l y ,   a l l   t h e   s e n s o r   i s   c o m b i n e / a ppe n a nd  t r a n s m i t   t o   t h e   r e c e i v e r   e v e r y   o n e   s e c o n d.   F i gu r e   3 (b )   s h ow s   t h e   s e n s o r   n o de   w i t h   t r a n s m i t t e r   1.   It   m e a s u r e s   P H ,   t e m pe r a t u r e ,   hum i di t y   a n l i g h t   i nt e n s i t y .   T h e   S i 7 021   t e m pe ra t u r e   a n hum i di t y   s e n s o r   i s   i ndus t ri a l   gra de   w i t h   h i g h   p r e c i s i o n   t ha t   c a s e n s e   t e m pe r a t u r e   a nd  h u m i d i t y   s urr o un d i n a t   pa ddy   f i e l d.   P H   s e n s o r   w i l l   s e n s e   t h e   P H   l e ve l   a t   t h e   pa ddy   c r o a n d   l u m i n o s i t y   s e n s o r   w i l l   s e n s e   t h e   l e v e l   of   s un l i g h t   f o r   f ur t h e a n a l y s i s .         S e n s o r   D e s c ri p t i o n s     S i 7 0 2 1   [ 14]     A n   i n d u s t r i a l   g ra d e   t e m p e ra t u re   a n d   h u m i d i t y   s e n s o w i t h   h i g h e ra t e   a c c u ra c y   a s   c o m p a r e d   t o   t h e   D H T 1 1   t e m p e ra t u re   s e n s o r.   T h e   i n t e r n a l   c i r c u i t   c o n s i s t   o f   m o n o l i t h i c   C M O S   IC  i n t e g ra t e d ,   a n a l o g   t o   d i g i t a l   c o n v e rt e r,   s i g n a l   p ro c e s s i n g ,   c a l i b ra t i o n   d a t a ,   a n d   u s i n g   i 2 c   i n t e r f a c e .   PH   [1 5 ]   P H   S e n s o r   d e t e r m i n e s   t h e   l e v e l   o a c i d i t y   o r   a l k a l i n i t y   o f   t h e   w a t e r .   T h e   s e n s o w i l l   g i v e   t h e   o u t p u t   i n   a n a l o g   v a l u e   a n d   t h e   A t m e g a 3 2 8 p   w i l l   re a d   t h e   a n a l o g   v a l u e   a n d   b y   u s i n g   t h e   a v e ra g i n g   m e t h o d   t o   s m o o t h   o u t   t h e   P H   v a l u e .   A c c o r d i n g   t o   M A D A ,   t h e   P H   l e v e l   i n   w a t e m u s t   b e   a r o u n d   5 . 5   t o   6 . 5   t h a t   i s   i d e a l   P H   l e v e l   fo r   p a d d y   p l a n t i n g .   D S B1 8 B2 0   [1 6 ]   D S B1 8 B2 0   t e m p e ra t u r e   s e n s o u s e   o n e   w i r e   c o m m u n i c a t i o n   t o   c o m m u n i c a t e   w i t h   m i c r o c o n t r o l l e a n d   e a c h   D S B1 8 B2 0   h a s   t h e i s p e c i fi c   a d d re s s   t o   c o m m u n i c a t e   w i t h   m i c ro c o n t r o l l e r.   T e m p e ra t u r e   o f   w a t e w i l l   a ffe c t   t h e   c h e m i c a l   a n d   b i o l o g i c a l   c h a ra c t e ri s t i c   o f   t h e   p a d d y   p l a n t a t i o n .   I t   m a i n l y   a ffe c t   t h e   l e v e l   o f   d i s s o l v e d   o x y g e n   i n   t h e   p a d d y   f i e l d .   BH 1 7 5 0   [1 7 ]     L i g h t   In t e n s i t y   S e n s o r   BH 1 7 5 0   l i g h t   i n t e n s i t y   s e n s o t h a t   m e a s u r e   t h e   l e v e l   o f   l i g h t   re fl e c t i o n   i n   c e rt a i n   a re a .   T h e   s e n s o u s e   I2 b u s   t o   c o m m u n i c a t e   w i t h   m i c ro c o n t ro l l e r,   p e r f e c t   t o   m e a s u re   t h e   l e v e l   o f   s u n l i g h t   i n   p a d d y   fi e l d   w h e t h e i t   i s   s u n n y   o r   c l o u d y .   T h e   l i g h t   i n t e n s i t y   s e n s o w i l l   d e t e r m i n e   h o w   c h a n g e   o f   U V   l e v e l   f r o m   s u n l i g h t   w i l l   a ffe c t   t h e   p a d d y   p ro d u c t i v i t y .   T h i s   s e n s o r   d a t a   w i l l   b e   u s e d   a s   a n a l y s i s   p a rt .   H CS R0 4   [1 8 ]     U l t ra s o n i c   S e n s o a s   W a t e L e v e l   S e n s o r   T h e   c o m m o n   u l t ra s o n i c   h a s   o n e   t ra n s m i t t e t h a t   c a l l e d   t ri g g e r   a n d   r e c e i v e o n e   t h a t   c a l l e d   e c h o .   It   w i l l   m e a s u r e   t h e   w a t e l e v e l   a t   t h e   i rri g a t i o n   i n l e t   o f   t h e   p a d d y   fi e l d .   T h i s   w a t e l e v e l   p a r t   i s   i m p o rt a n t   w h e n   i t   c o m e s   t o   p a d d y   s c h e d u l i n g   l i k e   p l a n t i n g   a n d   h a rv e s t i n g   p h a s e ,   t h e   w a t e l e v e l   n e e d s   t o   b e   d i ffe r e n t   fo e a c h   p h a s e .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       e - P A D I:  A n   IoT - bas e padd y   pr o duc t i v i t y   m oni t or i ng   and   ad v i s or y   s y s t e m   ( M. A . F .   Is m a i l )   855     (a )       (b )     F i gu r e   3 .   S e n s o r   n o de   1 :   ( a )   d a t a   c o l l e c t i o n   a n t r a n s m i s s i o n   s t a t e   (b p h y s i c a l   v i e w       2 . 4 .       S e n s o r   N o d e   2   T h i s   s e n s o r   n o de   c o n s i s t s   o f   r a i n,   D S 18B 20  w a t e r   t e m pe ra t u r e   a nd  ul t r a s o ni c   l e v e l   s e n s o r s .   T h e   r a i n   s e n s o r   de t e c t s   t h e   p r e s e n c e   o f   r a i n   t o   de t e r m i n e   t h e   r e l a t i o ns h i b e t w e e n   o c c ur r e n c e s   of   r a i n.   T h e   D S 18B 20  t e m pe ra t u r e   s e n s o r   s e n s e s   t h e   t e m pe ra t u r e   o f   w a t e r   i n   t h e   w a t e r   i n l e t   i n   t h e   p a ddy   f i e l d.   T h e   ul t ra s o ni c   s e n s o r   de t e c t s   t h e   w a t e r   l e v e l   by   m e a s ur i ng  w a t e r   di s p l a c e m e nt s   i n   t h e   pa ddy   f i e l us i n u l t ra s o n i c - b a s e l e v e l   m e a s u r e m e nt .   D e t a i l s   f l ow   of   t h e   s e n s o r   n o de   da t a   c o l l e c t i o n   a nd  t r a n s m i s s i o n   f l ow   a n t h e   s e n s o r   n o d ph y s i c a l   v i e w   i s   s h o w n   i F i g u r e   4 ( a )   a n d   F i g u r e   4(b )   r e s pe c t i v e l y .         (a )       (b )   F i gu r e   4 .   S e n s o r   n o de   2 :   ( a d a t a   c o l l e c t i o n   a n t r a n s m i s s i o n   s t a t e   (b )   p h y s i c a l   v i e w       2. 5 .       R e c e i v e r     T h e   r e c e i ve r   i s   e qui ppe w i t a   20x4   c h a ra c t e L i qu i C r y s t a l   D i s pl a y   (L CD ).   T h i s   pa n e l   s h o w s   t h e   s t a t us   o f   t h e   g a t e w a y   c o nn e c t i o n .   It   i s   a l s o   r e s po n s i b l e   t o   di s pl a y   t h e   o v e r a l l   c o m m u ni c a t i o n   a n da t a   t r a n s f e s t a t us .   T hi s   i n c l ude s   t h e   r e c e i v e r   c o n n e c t i o n   s t a t us   t o   t he   W i - F i ,   da t a   r e t r i e v a l   f r o m   t h e   s e n s o r   n o de s ,     a n da t a   up l o a d   t o   t h e   c l o ud  da t a b a s e .   F i gu r e   5 (a )   s h o w s   t h e   L CD   di s p l a y   e m b e dd e i t h e   e - P A D ga t e w a y   s y s t e m .   T h e   g a t e w a y   h a s   a   r e c e i v e r   a n t e nn a   t ha t   r e c e i v e s   f r o m   t h e   s e n s o r   n o de s .   F i g ur e   5 (b )   s h o w s   t h e   s i m pl i f i e di a g ra m   o f   t h e   r e c e i v e r / t r a n s m i s s i o n   f l ow   of   t h e   ga t e w a y   s y s t e m .   T h e   s e l e c t i o n   o f   e i t h e r   da t a   f r o m   n o de   o r   n o de   i s   m ul t i p l e xe by   us i n t i m e   di v i s i o n   m ul t i p l e xi n m e t h o d.   O n c e   t h e   s y s t e m   r e c e i v e da t a   f r o m   t h e   s e n s o r   n o de s   (w h e r e by   t h e   da t a   c o l l e c t i o n   p r o t o c o l / p r o c e dur e   h a s   b e e n   di s c us s e i n   p r e v i o us   s e c t i o n s ),   t h e   g a t e w a y   t r a n s m i t s   t h e   da t a   t o   t h e   c l o ud  da t a b a s e .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     852    8 58   856       (a )     (b )     F i gu r e   5 T h e   e - P A D g a t e w a y   s y s t e m :   ( a P h y s i c a l   V i e w   (b da t a   r e c e i v e r / t r a n s m i s s i o f l o w       3.   R ES U LT  A N D   D I S C U S S I O N   S o m e   e xpe r i m e nt s   h a v e   b e e n   c a rr i e o ut   t o   t h e   s y s t e m   t o   v e r i fy   a n v a l i d a t e   t h e   o v e r a l l   e - P A D I   s y s t e m   a n o pe r a t i o n.   T h e   s y s t e m   c o m pr i s e s   of   t hr e e   m a i n   e l e m e n t s ;   i . e .   t h e   s e n s o r   n o de s ,   t h e   ga t e w a y   a n t h e   us e a ppl i c a t i o n .   T h e   f o l l ow i n s e c t i o n s   e xpl a i t h e   e xpe ri m e n t a l   r e s ul t s   i de t a i l s .     3. 1     Th e   S e n s o r   N o d e s   an d   U s e r   A p p l i c at i o n   F i gu r e   6   s h o w s   da t a   m e a s u r e f r o m   a   pa ddy   f i e l d.   F i gu r e   6 ( a ) - (c s h o w   t h e   us e r   a pp l i c a t i o n   v i e w e d   f r o m   a   s m a rt p h o n e   t o   a c c e s s   da t a   f r o m   s e n s o r   n o de   1.   O n   t he   o t h e r   h a nd,   F i gu r e   6 (d)  s h o w s   da t a   f r o m   s e n s o r   n o de   2.           (a )     (b )     (c )     (d)     F i gu r e   6 .   V i e w   f r o m   s m a rt p h o n e   ( a )   P H   a n W a t e r   l e v e l   f r om   s e n s o r   n o de   2 .   (b )   a dv i s o r y   r e po r t     (c G ra p o f   P H   l e v e l s   (d)  T e m pe r a t u r e ,   h u m i d i t y   a n l i g ht   m e a s u r e f r o m   s e n s o n o de   2       T h e   de v e l o p e a ppl i c a t i o n   s o f t w a r e   i s   s m a r t p h o n e   c o m pa t i b l e   (fo r   a n d r o i d   us e r s ) .   T h e   P H   s e n s o r   gra p i s   s h o w n   i F i gu r e   6 (c ).   It   s h o w s   t h e   s o i l   a c i di t y   l e v e l s   v i a   g ra p r e p r e s e n t a t i o n   c o n t i nuo us l y .     3. 2 .      Th e   G at e w ay   U n i t   F i gu r e   7   s h o w s   t h e   ga t e w a y   un i t .   It   di s p l a y s   t h e   s y s t e m   s t a t us   i . e .   c u rr e nt l y   (s e e   F i g u re   7(a ))  i t   s uc c e s s f ul l y   r e c e i v e d   da t a   f r o m   b o t h   s e n s o r   n o de s   a n 2 .   T h e   ga t e w a y   s y s t e m   a b l e   t o   s c a n   f o r   v a r i o us   c h a nn e l s   t o   r e c e i ve   da t a   f r o m   di f f e r e n t   s e n s o r   n o de s ;   i . e .   e i t h e r   n o de   o r   n o de   2.   F i gu r e   7 ( a ) - (c s h o w   t h e   pr o g r e s s   of   t h e   ga t e w a y   un i t   u n t i l   i t   s uc c e s s f ul l y   upl o a de d   s e n s o r   n o de s   da t a   t o   a   da t a b a s e   a n s p r e a ds h e e t .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       e - P A D I:  A n   IoT - bas e padd y   pr o duc t i v i t y   m oni t or i ng   and   ad v i s or y   s y s t e m   ( M. A . F .   Is m a i l )   857   O n c e   a l l   s e n s o r   da t a   ha s   b e e n   r e c o r de i n   t h e   G o o gl e   s pr e a ds h e e t ,   t h e   g ra p h   o f   s e n s o r   da t a   c a n   b e   ge n e r a t e a n v i e w e f r o m   t h e   de v e l o pe us e r   da s h b o a rd  (c a n   b e   i n s t a l l e i n   a n y   de v i c e   w i t h   a nd r o i d - b a s e o p e r a t i n g   s y s t e m ) .         (a )     (b )     (c )     F i gu r e   7 .   T h e   g a t e w a y   uni t :   ( a R e c e i v i n s t a t us   o f   bo t h   s e n s o r   n o de s   a n d   s uc c e s s f ul l y   upl o a t h da t a   t o   t h e   c l o ud  d a t a b a s e .   (b   S e n d i n t o   a   da t a b a s e     (c S e ndi n g   t o   a   s p r e a ds h e e t       3. 3 .    C o n ti n u ou s   A n al ys i s   M o d e   F i gu r e   8   s h o w s   r e s ul t s   of   t h e   s o i l   a c i d i t y ,   h u m i di t y   a nd  t e m pe ra t u r e   m e a s u r e m e n t   i n   a   pa ddy   f i e l d   r e c o r de f r o m   s e n s o n o de   1.           (a )     (b )     F i gu r e   8 .   Co n t i n o us   m e a s u r e m e n t ;   ( a )   s o i l   a c i di t y ,   (b pa ddy   f i e l hum i di t y   a n d   t e m pe ra t u r e .       F r o m   t h e   gra p h   i n   F i g u re   8 ,   i t   i s   n o t e t h a t   t h e   a v e r a ge   of   ov e r a l l   P H   v a l ue   i s   7. 24  w i t h   m i n i m u m   P H   v a l ue   of   6. 98  a n m a xi m u m   P H   of   7. 9.   B a s e o n   t h e   e - P A D ge n e r a t e a dv i s o r y   r e po r t ,   P H   >   5. i s   a c c e pt a b l e   a n d   n o   f ur t h e a c t i o n   r e qu i r e by   t h e   f a r m e r .   S i m i l a rl y   f o r   t h e   c a s e   o f   t h e   t e m pe r a t u r e   a nd  h u m i di t y   of  t h e   pa ddy   f i e l d.   It   i s   a c c e pt a b l e   a nd  n o   a dvi s o r y   r e po r t   ge n e ra t e by   t h e   us e r   a ppl i c a t i o s of t w a r e ,   h o w e ve r   c o n t i n uo us   m o n i t o r i n g   i s   s t i l l   r e qui r e d   f o r   b e t t e r   pa ddy   pr o duc t i v i t y .         4.   C O N C LU S I O N   A n   Io T - b a s e pa d dy   m o n i t o r i ng  a nd  a dv i s o r y   s y s t e m   na m e d   a s   e - P A D w a s   s uc c e s s f ul l y   de v e l o pe d   a n t e s t e d.   T h e   s y s t e m   c o m pr i s e o t hr e e   m a i n   e l e m e nt s ;   i . e .   t h e   s e n s o r   n o de s ,   t h e   ga t e w a y   a n t h e   us e r   a ppl i c a t i o n   s o f t w a r e .   U nl i ke   o t h e r   r e po rt e Io T - b a s e d   a g r i c ul t u r e   w o r a s   r e po rt e i n   l i t e r a t u r e ,     t h e   de ve l o p e pr o t o t y p e of fe r e c o n t i n uo us   pa ddy   f i e l e n v i r o nm e n t   m o n i t o r i n w i t h   n o t i f i c a t i o n   a n a dv i s o r y   r e po r t s .   E xpe r i m e n t a l   r e s ul t s   h a s h o w n   t ha t   t h e   de ve l o p e pr o t o t y pe d   s uc c e s s f ul l y   w o r a n a b l e   t o   c o n t i nuo us l y   m o n i t o r   p a ddy   de v e l o pm e n t   us i ng  m i c r o c o n t r o l l e r s   a n s e n s o r   n o de s   w i t h   Io T   e n a b l e pl a t f o r m .   F ut u r e   w o r ks   i n c l u de   i m pl e m e nt i n m o r e   s e n s o n o de s   a n t o   i n v e s t i ga t e   o pt i m u m   n u m b e r   of  s e n s o r   n o de s / s i z e   o f   pa ddy   f i e l d.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   14 ,   N o .   2 M a y   201 9   :     852    8 58   858   A C K N O WL ED G E M EN TS   T h e   a ut h o r   w o ul l i ke   t o   a c kn o w l e dg e   t h e   s uppo r t   f r o m   t he   F un da m e nt a l   R e s e a r c h   G ra nt   S c h e m e   (F R G S un de r   a   g r a nt   n u m b e r   of   F R G S / 1/ 2018/ T K 04/ U N IM A P / 02/ 6   f r o m   t h e   M i n i s t r y   o E duc a t i o M a l a y s i a   a nd  a i ndus t r y   gra n t   (9002 - 00063 f r o m   t h e   M a l a y s i a n   T e c hni c a l   S t a nda rds   F o r u m   B hd  (M T F S B ),   t h e   M a l a y s i a Co m m u ni c a t i o n s   a nd  M u l t i m e di a   Co m m i s s i o (M CM C) .       R EF ER EN C ES     [ 1]   M ut ha y y a   S 1,   S ug i m o t o   J D ,   M o nt g o m e r y   S ,   M a b e r l y   G F .   T he   S a I ns t i t u t e ,   U l t i m o ,   A us t r a l i a .   A o v e r v i e w   o f   g l o ba l   r i c e   pr o duc t i o n,   s upp l y ,   t r a de ,   a nd  c o ns um p t i o n. A nn  N   Y   A c a S c i .   201 S e p;   132 4: 7 - 14.   do i :   10. 1 111 / ny a s . 125 40 .   E p ub   201 S e p   15 .   [ 2]   C .   S i w a r ,   N .   D .   M o hd  I dr i s ,   M .   Y . ,   a nd   G .   M o r s he d ,   I s s ue s   a nd   C ha l l e ng e s   F a c i ng   R i c e   P r o duc t i o a nd  F o o d   S e c ur i t y   i t he   G r a na r y   A r e a s   i t he   E a s t   C o a s t   E c o no m i c   R e g i o ( E C E R ) ,   M a l a y s i a ,   A ppl i e S c i e nc e s ,   E ng i ne e r i ng   a nd   T e c hno l o gy ,   pp.   71 1 72 2,   A pr .   20 13.   [ 3]   N i ko s   A l e xa ndr a t o s   a nd  J e l l e   B r ui ns m a .   W o r l A g r i c ul t ur e   T o w a r ds   2 030 / 205 0:   T he   201 R e v i s i o n”   A g r i c ul t ur a l   D e v e l o pm e nt   E c o no m i c s   ( E S A )   T he   F o o a nd  A g r i c ul t ur e   O r g a n i z a t i o o f   t he   U ni t e N a t i o ns   V i a l e   d e l l e   T e r m e   di   C a r a c a l l a   001 53  R o m e ,   I t a l y .   201 2.   [ 4]   N .   Y a m a g uc hi ,   Y .   S a k a i ,   T .   S hi r a i s h i ,   S .   O n i s h i ,   a nd  T .   K o w a t a ,   " E - ka ka s h i   p r o j e c t ,   a a g r i   s e n s o r   ne t w o r us i ng   a ho c   ne t w o r t e c hno l o gy , "   i S I C E   A nnua l   C o nf e r e nc e   ( S I C E ) ,   2 011  P r o c e e di ng s   o f ,   20 11,   p p.   28 08 - 2810 .     [ 5]   A .   S i ul i   R oy   a nd  S .   B a ndy o pa dhy a y ,   " A g r o - s e ns e :   pr e c i s i o a g r i c ul t ur e   us i ng   s e ns o r - ba s e w i r e l e s s   m e s h   ne t w o r k s , "   i I nnov a t i o ns   i N G N :   F ut ur e   N e t w o r a nd  S e r v i c e s ,   2008 .   K - I N G N   2008.   F i r s t   I T U - T   K a l e i do s c o pe   A c a de m i c   C o nf e r e nc e ,   2 008 ,   pp .   3 83 - 388 .   [ 6]   S .   Z hi g uo ,   X .   H u i ,   a n W .   W e n s he ng ,   " A a r c hi t e c t u r e   f o r   t h e   a g r i c ul t u r a l   m a c h i ne r y   i nt e l l i g e n t   s c he dul i ng   i n   c r o s s - r e g i o na l   w o r ba s e o c l o ud  c om put i ng   a nd  i n t e r ne t   o f   t hi n g s , "   i C o m put e r   a nd  C o m put i ng   T e c hno l og i e s   i A g r i c ul t ur e   I V ,   e d:   S pr i ng e r ,   20 10 ,   p p.   9 - 15 .   [ 7]   S .   L i ,   " A ppl i c a t i o o f   t he   I nt e r ne t   o f   T hi ng s   T e c hno l o gy   i P r e c i s i o A g r i c ul t ur e   I r r i g a t i o S y s t e m s , "   i C o m put e r   S c i e nc e   &   S e r v i c e   S y s t e m   ( C S S S ) ,   201 I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o n,   20 12,   p p.   10 09 - 1013 .     [ 8]   S .   S a r a ng i ,   J .   U m a d i ka r ,   a nd  S .   K a r ,   " A ut o m a t i o o f   A g r i c ul t u r e   S uppo r t   S y s t e m s   u s i ng   W i s e ka r :   C a s e   s t u dy   o f   a   c r o p - di s e a s e   a dv i s o r y   s e r v i c e , "   C o m put e r s   a nd   e l e c t r o ni c s   i n   a g r i c ul t u r e ,   v o l .   12 2,   pp .   200 - 21 0,   20 16 .   [ 9]   M .   G r a b i a ,   T .   M a r ko w s ki ,   J .   M r uc z ki e w i c z   a nd  K .   P l e c ,   " D e s i g o f   a   D A S H l o w   po w e r   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k   f o r   I ndus t r y   4. 0   a p pl i c a t i o ns , "   2017   I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o R F I D   T e c hno l ogy   &   A ppl i c a t i o ( R F I D - T A ) ,   W a r s a w ,   2 017 ,   pp .   2 54 - 259 .   DOI :   10. 1109 / R F I D - T A . 2017. 8 0 98904   [ 10]   V .   N a z a r o v s ,   J .   J e l i n s ki s ,   J .   P o r i n s ,   I .   L a v r i nov i c a ,   A .   S upe   a nd  V .   A i s pu r s ,   " A r c hi t e c t u r e   a nd  r e s e a r c o f   M 2M   w i r e l e s s   m e s h   ne t w o r ks , "   2 017   P r o g r e s s   I E l e c t r o m a g ne t i c s   R e s e a r c S y m po s i um   -   S pr i ng   ( P I E R S ) ,   S t .   P e t e r s bur g ,   20 17 ,   p p.   25 00 - 2503 .   DOI :   10. 1109 / P I E R S . 201 7. 8 2621 72   [ 11]   G .   E r g e e r t s   e t   a l . ,   " D A S H A l l i a nc e   P r o t o c o l   i M o ni t o r i ng   A ppl i c a t i o ns , "   2 015  10t I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o P 2P ,   P a r a l l e l ,   G r i d ,   C l o ud  a nd  I nt e r n e t   C o m put i ng   ( 3P G C I C ) ,   K r a ko w ,   2015 ,   pp .   623 - 6 28.   DOI 10. 1 109 / 3P G C I C . 2015 . 93   [ 12]   M .   W e y n,   G .   E r g e e r t s ,   R .   B e r kv e ns ,   B .   W o j c i e c ho w s ki   a nd  Y .   T a ba ko v ,   " D A S H a l l i a nc e   p r o t o c o l   1. 0:   L o w - po w e r ,   m i d - r a ng e   s e ns o r   a n a c t ua t o r   c o m m uni c a t i o n , "   2015  I E E E   C o nf e r e nc e   o S t a nda r d s   f o r   C o m m uni c a t i o ns   a nd  N e t w o r k i ng   ( C S C N ) ,   T o ky o ,   201 5,   pp .   54 - 59 .   DOI :   10. 1109 / C S C N . 201 5. 7390 420   [ 13]   M o s t a f a   K .   M o s l e h ,   Q ua z i   K .   H a s s a a nd  E h s a H .   C ho w dhur y .   A ppl i c a t i o o f   R e m o t e   S e ns o r s   i M a pp i ng   R i c e   A r e a   a n F o r e c a s t i ng   I t s   P r o duc t i o n:   A   R e v i e w .   S e n s o r s   2015 ,   15 ( 1) ,   7 69 - 791;   do i :   10. 339 0/ s 150 1007 69   [ 14]   S i l i c o L a bo r a t o r i e s   i nc .   I 2C   H um i di t y   a nd  T e m p e r a t u r e   S e n s o r .   S i l i c o L a 2016 .   A v a i l a bl e   o nl i ne .   h t t p:   s i l a b s . c o m .   [ 15]   I ndus t r i a l   pH   e l e c t r o de .   A v a i l a b l e   o nl i n e .   ht t ps : / / w w w . df r o bo t . c o m / w i ki / i n de x . ph p/ I ndus t r i a l _pH _e l e c t r o de ( S K U : F I T 0348)   [ 16]   D a l l a s   S e m i c o nduc t o r .   D S 1 8B 20   P r o g r a m m a b l e   R e s o l u t i o 1 - W i r e   D i g i t a l   T h e r m o m e t e r .   A v a i l a bl e   o nl i ne :   ht t ps : / / c dn. s pa r kf un . c o m / da t a s he e t s / S e ns o r s / T e m p/ D S 18B 20 . p df .   [ 17]   B H 1750  L i g ht   I nt e ns i t y   S e ns o r   ( S K U :   S E N 0097) .   A v a i l a bl e   o nl i n e :   ht t ps : / / w w w . df r o bo t . c o m / w i ki / i n de x . ph p/ L i g ht _S e ns o r _ ( S K U :   S E N 0097) .   [ 18]   HC - S R 04  us e r   m a n ua l .   A v a i l a b l e   o nl i ne :   ht t ps : / / w w w . m o us e r . c o m / ds / 2 / 8 13/ H C S R 04 - 102 2824 . pdf     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.