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 .   1 9 ,   N o .   1 J ul y   20 20 ,   pp .   9 9 ~ 10 7   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 9 .i 1 . pp 9 9 - 10 7             99       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   S m a r t   so i l   m o n i t o r i n g   a n d   w a t e r   c o n ser v a t i o n   u s i n g     i r r i g a t i o n   o n   t e c h n o l o g y       G e o r ge   F e r n an d e z   S . ,   V i jaya k u m ar   K . ,   K al y an as u n d ar am   V . ,   V i d yas aga r   S . ,   S e l v ak u m ar   K . ,   S e l v ab h ar ath i   D . ,   P al an i s am y   R . ,   K a r th i k e yan   D .   D e pa r t m e n t   o f   E E E ,   S R M   I ns t i t u t e   o f   S c i e nc e   a nd   T e c hno l o gy ,   I ndi 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 J ul   8 ,   201 9   R e v i s e N o v   9 ,   20 19   A c c e pt e J a n   2 1 ,   202 0       T he   c o nv e nt i o na l   s y s t e m   o f   i r r i g a t i o ho w   e f f i c i e n t   a n d   w e l l   m a n a g e i t   m a y   be   w a s t e s   up   t o   50 %   o f   t he   w a t e r   s upp l i e d .   P ur po s e   o f   t hi s   pa p e r   i s   t o   pr o v i de   a   u s e r - o r i e n t e d   a n s t a nda l o ne   i r r i g a t i o s o l ut i o f o r   s o i l   m o ni t o r i ng   a nd  w a t e r   c o ns e r v a t i o n,   ba s e o n   ne t w o r k   o f   s e n s o r .   U s i ng   t he   i npu t   f r o m   t he   u s e r     t he   s y s t e m   w i l l   a c t   a ut o m a t i c a l l y .   I t   no t   o nl y   r e duc e   t he   w a t e r   w a s t e   bu t   a l s o   i s   c o s t   e f f i c i e n t   a nd   e a s y   t o   o pe r a t e .   D i f f e r e nt   p a r a m e t e r s   l i ke   s o i l   m o i s t ur e ,   t e m pe r a t u r e   a nd   hum i d i t y   a r e   i m po r t e d   i o r d e r   t o   c a l c u l a t e   t h e   e f f i c i e n t   qua n t i t y   of   w a t e r   ne e de d .   T h i s   s y s t e m   us e s   di f f e r e nt   s e ns o r s   l i ke   s o i l   m o i s t ur e   s e ns o r ,   hum i d i t y   s e ns o r   a nd  t e m p e r a t ur e   s e ns o r   t o   t a k e   r e qu i r e d   da t a .   I t h i s   pa pe r ,   t h e   pr o po s e d   p r o j e c t   u s e s   s e ns o r   h a v i ng   l o w   po w e r   c o ns um p t i o n   r e duc i ng   l o a d   o v e r a l l .   T h e   s y s t e m   a l s o   s t o r e s   t h e   i npu t   a nd   u s e s   i t   f o r   f o r e c a s t i ng .   T he   c o nc e pt   o f   I o T   i s   i m pl i e i t hi s   p a pe r .   T he   c o nt r o l   o f   m o t o r s   a r e   a ut o m a t e d   po w e r e by   s o l a r   pa n e l s .   T he   da t a   i s   s t o r e d   i n   t a b l e   f o r m a t .     A l l   d a t a   i s   a c c e s s i b l e   v i a   i n t e r ne t .   T h i s   s y s t e m   c a n   h e l p   t h e   u s e r   t o   g a i n   v i t a l   da t a   a bo ut   t h e   f i e l ds   i r r e s p e c t i v e   o f   t he   w e a t he r   c o ndi t i o n .     Ke y w or ds :   Io T   S t a n d a l o n e   U s e r - o r i e n t e d   C opy r i gh t   ©   20 20   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 :   P a l a ni s a m y   R ,   D e pa rt m e n t   o f   E E E ,   S R M   I n s t i t ut e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c hn o l o g y ,   Ch e nna i   6032 03,   I n d i a .   E m a i l :   pa l a ni k r s @ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     A gri c ul t u r e   p r o v i de s   e m pl oy m e n t   t o   m o r e   t ha 5 0%   o f   Indi a po pul a t i o y e t   i t   i s   t r e a t e d   i n f e r i o rl y .   In d i a   i s   t o uc h i n g   s ky   i n   i nn o v a t i o n   a n de v e l o pm e n t   f i e l ds ,   s t i l l   t h e   v e r y   n e e o f   o ur   s u r v i v a l ,   a g ri c ul t u r e   i s   c a rri e o ut   by   a n c i e nt   m e t h o ds .   T h e r e   i s   a   r e a s o n   t o   t hi s   s l o w   pa c e de v e l o pm e n t   o f   t h e   a g r i c ul t u r a l   s e c t o r .   F a rm e r s   do   n o t   t e n d   t o   h a v e   c o m pl e t e   f a i t h   o n   t h e   m o de rn   d a y   a ut o m a t e t e c hni que s .   A s   m o s t   o f   t h e   a ut o m a t e bo t s   t e n d   t o   i g n o r e   t h e   f a r m e r s   o w n   e xpe r i e n c e   a nd   u n de r s t a n di n g   o f   hi s   l a n d   a nd   a g ri c ul t u r a l   p ra c t i c e s   t h e r e b y   r e n de r i n g   u n s a t i s f a c t o r y   r e s ul t s .   O n e   s uc h   a pp l i c a t i o i n   t he   f i e l of   a gri c ul t u r e   i s   i rri g a t i o n ,   w h i c h   c a b e   m o n i t o r e d   by   a   s e n s o n e t w o r a n d   a ut o m a t e o pe ra t i o us i ng  a   c o n t r o l l e o f   a   w a t e de l i v e r y   s y s t e m .   D e s pi t e   c o n t i n u o us   a dv a n c e m e nt ,   i rri ga t i o n   i m a n y   pl a c e s   of   t h e   I n d i a   i s   a   m a n u a l   p r o c e s s   dr i v e n   by   c o n v e n t i o na l   m e t h o ds   b e c a us e   of   h i g h e r   c o s t s   o r   t o ugh  o pe r a t i n g   s y s t e m s   o f   t h e   a dv a n c e i rri g a t i o n.   I Co n v e n t i o na l   S y s t e m ,   W a t e i s   u ni f o r m l y   fe t o   t h e   f a rm   f i e l ds .   A l s o,   t h e   us e r   ha s   t o   m a n ua l l y   s w i t c h   o ff   t h e   pu m p .   T hi s   of t e n   r e s ul t s   i e xc e s s i ve   o r   i n s uf f i c i e n t   de l i v e r y   of   w a t e r   Irri ga t i o n   p l a y s   a n   i m po r t a nt   r o l e   i a g ri c ul t u r e   t h e r e f o r e   a c c ur a t e   a nd  p r e c i s e   pum pi n g   o f   w a t e r   i s   r e qui r e de pe n di n g   upo n   t h e   f i e l ds   a n d   c r o ps   s e n s i t i v i t y .   M o r e ov e r ,   t hi s   l e a ds   t o   h uge   l o s s   o f   e l e c t r i c i t y   a n d   w a t e r   i f   n o t   c a r e f ul l y   m o n i t o r e d.   T h e r e f o r e ,   c l e a n   a n d   r e n e w a b l e   e n e r gy   s o ur c e s   a r e   b e i n de pl o y e i a g ri c ul t u r a l   f i e l ds   a s   w e l l   [1] .   D i gi t i z a t i o o f   t h e   p h y s i c a l   w o r l i s   f un d a m e n t a l l y   c h a n gi ng  i ndus t ri e s   by   i n t e g r a t i n g   s e n s o r   n e t w o r ks .   S o ,   a   S e n s o r - b a s e de c i s i o n   s uppo r t   a n d   a u t o m a t e i n f ra s t r uc t u r e   c o n t r o l   c a b e   h e l pf ul   i m i n i m i z i ng  m a nua l   i nt e r v e n t i o n   [2] .     In  i rr i g a t i o n,   di g i t a l   d a t a   d r i v e de c i s i o n s   c a e n a b l e   a   s us t a i na b l e   us e   o f   w a t e a n d   r e duc e   t h e   b u r de o f   us e r s   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 .   1 9 ,   N o .   1 J ul y   20 20   :     9 9   -   10 7   100   t o o   [3].   Irri ga t i o n   s y s t e m s   t ha t   i n v o l v e s   s e n s o r   n e t w o r da t a   w i t h   a ut o m a t i c   c o n t r o l   c a n   l e a t o   dy n a m i c   o pe r a t i o n   t h a t   a d a pt s   t o   t h e   e n v i r o nm e nt   i n   r e a l   t i m e   a s   n e w   da t a   a r e   i n pu t   b y   t h e   s y s t e m   t hr o ug t h e   s e n s o r   ne t w o r t h e r e f o r e   m a ki n g   e m b e dde s y s t e m   b a s e i rri ga t i o n   t e c hn i q ue   qui t e   f a s c i na t i n g   [4] .   M i c r o c o n t r o l l e r s   t a ke   t h e   b u r de o f   a n a l y z i n t h e   c o n di t i o n s   b y   t h e   us e r ,   a n d   e ve n   t h e i r   m e c ha n i c a l   e f fo r t   i s   r e duc e by   us i n r e l a y   t r i gge r e by   t h e s e   c o n t r o l l e r s .   T h e s e   m i c r o c o n t r o l l e r s / m i c r o p r o c e s s o r s   c o l l e c t   r e a l   t i m e   s o p h i s t i c a t e a n a l o go us   da t a   f r o m   t h e   s e n s o r s   a n d   c o n v e r t   t h e m   t o   r e a da b l e   by t e   c o de   a n d   t h e us e   t hi s   d a t a   f o p r o c e s s i n t h e   t a s ks ,   R a s pb e rr y   pi   i s   o n e   s uc h   m i c r o p r o c e s s o r   w h i c h a s   c ha n ge t h e   c o ur s e   o f   t e c hn o l o g y   be c a us e   of   i t s   c o m pa c t   s i z e   a n d   a m a z i ng  p r o c e s s i n g   po w e r   a n d   f un c t i o n a l i t y   [5 6].   W i t t h e   a dv e nt   a nd   g r o w t o f   Int e rn e t   o f   T hi n gs   (Io T )   i rri g a t i o t e c hni que s   a r e   a l s o   b e c o m i n g   v e r y   m o de rn i z e d.   Io T   i s   n o t   j us t   a   m e di um   o f   c o m m uni c a t i o b e t w e e n   t h e   m a c hi n e   a nd  t h e   s e r v e r   b ut   i t   a l s o   i s   c o n n e c t i n g   t h e   f a r m e r ’s   a g ri c ul t u r a l   t e c hni que s   w i t t h e   w o r l d   [7] .   T h e   da t a   f e t c h e b y   t h e   s e n s o r s   a n d     t h e   ki n o f   a c t i o n   t a ke n   by   t h e   p r o c e s s o r   c a n   b e   m o n i t o re a nd  c o n t r o l l e by   t h e   us e r   a c c o r di n t o   h i s   r e qui r e m e nt   t h e r e by   m a ki n g   t h e   m a c hi n e   p r o c e s s   a   b i t   m o r e   f l e xi b l e   b a s e o n   t h e   r e a l   t i m e   da t a   r e c e i ve [8].   Io T   pr o v i de s   a   m e d i um   o f   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n   o v e r   l a rge   a r e a s   t h e r e by   b r i ngi n g   t h e   c o n t r o l   o v e r     t h e   m a c h i n e   o f i n ge r t i ps   f r o m   a n y w h e r e   a c r o s s   t h e   w o r l d   [9] .   Io T   c o m m u ni c a t e s   w i t t h e   c l o ud   t h e r e b y   s t o r i n g   t h e   d a t a   i t   r e c e i ve s   by   t h e   p r o c e s s o r   i nt o   t h e   d a t a b a s e   pr o v i de i n   t h e   c l o ud  m e m o r y   w h i c c a n   b e   c o n s t a n t l y   v i e w e i n   r e a l   t i m e   o r   l a t e t hr o ug h   t h e   c l o ud  do m a i n   [10 1 1].   T h e   Io T   m o dul e   c a n   c o m m u ni c a t e   w i t h   t h e   c o n t r o l l e i n   a   b i di r e c t i o n a l   w a y   o r   t w o - w a y   c o m m u n i c a t i o n   c ha nn e l ,   i . e .   U ni v e r s a l   A s y n c hr o n o us   R e c e i v e r / T ra n s m i t t e (U A R T c h a nn e l .   T hi s   t w o - w a y   c o m m uni c a t i o c a n   b e   v e r y   h e l pf ul   f o r   t h e   p r o c e s s o r   t t a ke   de c i s i o n s   b a s e o n   da t a   s e n t   t o   i t   by   t h e   Io T   m o dul e .   Io T   m o dul e   c a n   c o l l e c t   da t a   f r o m   t h e   c l i e n t   s i t e   w hi c c a b e   a   t a s k   o a a c t i o n   r e qu i r e t o   b e   t a ke by   t h e   p r o c e s s o r   [12] .   T h e   da t a   i s   c l a s s i f i e de pe ndi n g   upo n     t h e   IP   a dd r e s s   f o r   w hi c i t   ha s   b e e n   s e n t   a c c o r di ngl y   t h e   I o T   m o dul e   s e n ds   d a t a   t o   t h e   c o n c e rn e d   m a c h i n e     [13 - 15] .   T h e r e   a r e   n u m e r o us   t e c hni que s   o f   c r e a t i n g   a n   a u t o m a t e o r   s m a rt   i rri g a t i o n   t e c hn i que s   us i n s e n s o r s   a n d   b a c ke up  b y   Io T   t o   pr o v i de   f o r   c o m m u n i c a t i o [16 - 25] .   B ut   t h e   m a j o d ra w b a c of   m o s t   of   t h e s e   s y s t e m s   a r e   t ha t   t h e y   a r e   c o m pl e t e l y   de p e n de nt   o n   t h e   s e n s o r s   d a t a   w h i c m i g h t   b e   c o rr e c t   t o   c e r t a i e xt e nt   b ut     t h e   s e n s o r s   c a nn o t   b e   h u n d r e pe r c e n t   e ff i c i e n t   e v e r y   t i m e   m o r e o ve r   i rri ga t i o n   i s   a   t hi n w hi c h   i s   l a n a n c r o s pe c i f i c   h e n c e   c o m pl e t e   a ut o m a t i o w i l l   l e a t o   un w a n t e d   e xt r a   l o s s   of   w a t e r   s o m e t i m e s   a n d   m a y   a l s o   l e a t o   e xt r e m e   c o n s u m pt i o o f   e n e r gy   f r o m   t h e   g r i d   t h e r e by   m a ki n i t   a   v e r y   c os t l y   a ff a i r.     T h e   p r o po s e w o r a i m s   a t   c r e a t i n g   a   s e m i - a u t o n o m o us   i rri ga t i o s y s t e m   w h i c h :   a)   U t i l i z e s   c l e a a n d   g r e e e n e r gy   r e s o ur c e   f o r   o pe ra t i n g ,   i . e .   s o l a po w e r   i t h i s   c a s e   a s   i t   i s   e a s i l y   a v a i l a b l e   a n i s   c a p a b l e   o f   s uppl y i n g   po w e r   t o   t h e   s y s t e m   e ff i c i e n t l y .   b)   U s e s   s e n s o r s   d a t a   t o   m o n i t o t h e   s o i l   a n d   e n v i r o n m e n t   t o   h e l t h e   us e t o   t a ke   t h e   de c i s i o n   o f   pum pi n g   w a t e r .   c)   U s e s   Io T   t o   e s t a b l i s h   a   s o ur c e   o f   c o m m u n i c a t i o b e t w e e n   t h e   us e r   a nd  t h e   s y s t e m   a n d   a l s o   di s pl a y s     t h e   s e n s o r s   da t a   o nl i n e .   d)   S t o r e s   t h e   s e n s o r s   da t a   a n d   t h e   us e r ’s   r e s po n s e   i nt o   a   S q l   da t a b a s e   w h i c h   c a b e   a na l y z e l a t e r   us i n g     t h e   ra s pb e rr y   c o de   a n d   f o r e c a s t i n g   t h e   a c t i o o f   t h e   m a c hi ne   de pe n d i n g   upo us e r ’s   p r e v i o us   a c t i o t o   s i m i l a c o n di t i o n .       2.   P R O P O S ED   S C H E M E   In  t h i s   p a pe r ,   a a ut o m a t e d   i rri ga t i o s y s t e m   i s   t o   b e   d e ve l o p e t o   o pt i m i z e   w a t e us a ge   f o r   a g r i c ul t u ra l   c r o ps   by   m o ni t o ri n g   s o i l .   T h e   a do pt i o o f   s e n s o r s   fo r   w a t e m a na ge m e n t   i a g ri c ul t u r e   ha s   r e c e i v e d   a n   i n c r e a s i ng  a t t e nt i o w i t h   r e f e r e n c e   t o   t h e   i rri g a t i o n   o pt i m i z a t i o n   a nd  c o n t r o l .   T h e   s y s t e m   ha s   a   di s t r i b ut e n e t w o r o f   s o i l - m o i s t u r e   a nd   t e m pe ra t u r e   s e n s o r s   p l a c e i t h e   r o o t   z o n e   o f   t h e   p l a nt s ,   a l o n g   w i t r a i s e n s o r s   pl a c e a t   v a r i o us   z o n e s .   A l l   t h e   s e n s o i n f o r m a t i o n   a n da t a   i s   a c qui r e a nd  t r a n s m i t t e t o   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r.   A a l go r i t hm   w i l l   b e   de ve l o p e w i t h   t hr e s h o l v a l ue s   o f   t e m pe r a t u r e   a n s o i l   m o i s t u r e   t h a t   i s   t o   b e   pr o g r a m m e d   i nt o   a   m i c r o c o n t r o l l e r - b a s e ga t e w a y   t o   c o n t r o l   w a t e qua nt i t y   pum pe t o   t h e   f i e l ds .   B a s e o ra i n   s e n s o r s   d a t a ,   c o n t r o l   i s   g i v e n   v i a   a n   Io T   m o dul e   t o   t h e   u s e r   t o   s t o o r   s t a r t   t h e   f l ow   of   w a t e r   i f   n e c e s s a r y .   T h e   a c t i o n s   t a ke by   t h e   us e r   i n   t h e   gi v e n   s e n s o r   s t a t e s   a r e   s t o r e i n   a   d a t a b a s e   c r e a t e us i ng  P y t h o n,   s o   t h a t   t h e   s y s t e m   c a us e   t h e   us e r ’s   a c t i o t o   m a ke   f ut u r e   de c i s i o n s   w h e n   us e i nput   i s   u na v a i l a b l e .   T h e   a do pt i o o s e n s o r s   f o w a t e m a na ge m e n t   i a g ri c ul t u r e   ha s   r e c e i ve a i n c r e a s i n g   a t t e nt i o n   w i t r e f e r e n c e   t o   t h e   i rri g a t i o n   o pt i m i z a t i o a n d   c o n t r o l .   T h e   s y s t e m   h a s   a   di s t r i b ut e n e t w o r o f   s o i l - m o i s t ur e   a n d   t e m pe ra t u r e   s e n s o r s   pl a c e i n   t h e   r o o t   z o n e   o f   t h e   pl a n t s ,   a l o ng  w i t r a i n   s e n s o r s   p l a c e d   a t   v a r i o us   z o n e s .   A l l   t h e   s e n s o r   i n f o r m a t i o n   a n da t a   i s   a c qu i r e a n d   t ra n s m i t t e d   t o   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r.   A a l go r i t hm   w i l l   b e   de v e l o p e w i t t hr e s h o l v a l ue s   of   t e m pe ra t u r e   a n d   s o i l   m o i s t u r e   t h a t   i s   t o   b e   pr o g r a m m e d   i n t o   a   m i c r o c o n t r o l l e r - b a s e ga t e w a y   t o   c o n t r o l   w a t e r   q ua nt i t y   pum pe t o   t h e   f i e l ds .   B a s e o n   ra i s e n s o r s   da t a ,   c o nt r o l   i s   g i v e n   v i a   a Io T   m o dul e   t o   t h e   us e t o   s t o o r   s t a r t   t h e   f l ow   of   w a t e r   i f   n e c e s s a r y .   T h e   a c t i o n s   t a k e n   b y   t h e   us e i t h e   gi v e s e n s o s t a t e s   a r e   s t o r e i n   a   d a t a b a s e   c r e a t e us i n g   S Q L ,   s o   t ha t   t h e   s y s t e m   c a us e   t h e   us e r s   a c t i o n   t o   m a ke   f ut u r e   de c i s i o n s   w h e n   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       Sm ar t   s oi l   m oni t or i ng   and   w at e r   c ons e r v a t i on   us i ng  i r r i ga t i o on   t e c hn ol og y   ( G e or g e   F e r na nde z   S )   101   us e r   i n pu t   i s   u n a v a i l a b l e .   B e i n g   a a ut o n o m o us   a t   t h e   s a m e   t i m e   c o n t r o l l e d   m e t h o d   us i n g   s o l a po w e r   f o r   i rr i g a t i o i t   i s   v e r y   e c o n o m i c a l   s m a r t   a nd  e f f i c i e n t   t e c hn i que .     2. 1 .      M e th o d o l o gy   In  o ur   p r o po s e s y s t e m   R a s pb e r r y   pi   i s   us e a s   a   c o n t r o l l e r .   A   P y t h o n   S c r i p t   i s   ru n   o n   t h e   R a s pb e rr y   P i ,   t o   c o de   s o   t ha t   i t   r e a ds   t h e   i n p ut   pa ra m e t e r s   a n p r o c e e w i t h   t h e   o t h e o pe r a t i o n s .   T h e   py t h o n   s c r i p t   w i l l   r e pe a t e dl y   r e t ri e v e   t h e   d i gi t a l   da t a   f r o m   t h e   M S P .   It   i s   a l s o   r e s po n s i b l e   f o r   s e ndi n g   t h e   da t a   t o   Io T   m o dul e ,   w h i c s e nds   t h e   i n f o r m a t i o n   t o   t h e   us e r.   S Q L i t e   i s   a l s o   u s e t o   s t o r e   t h e   d a t a b a s e   a nd   us e r e s po n s e   by     t h e   R a s pb e r r y   P i .   T hi s   d a t a b a s e   i s   us e t o   f o r e c a s t   R a s pbe r r y   r e s po n s e   i n   c a s e   t h e r e   i s   n o   us e r   i nput .   T h i s   da t a b a s e   i s   a l s o   u pl o a de o t h e   o n l i n e   s e r v e c o de   s o   t ha t   i t   c a b e   f e t c h e by   t h e   us e i f ut u r e   t o   c h e c pr e v i o us   r e s po n s e s .   T h i s   m a ke s   t h e   s y s t e m   i n t e l l i ge n t   a nd  p r e c i s e   T h e r e   a r e   t hr e e   s e n s o r s   c o nn e c t e t o     t h e   R a s pb e rr y   P i .   T h e s e   s e n s o r s   w i l l   t a ke   i di f f e r e n t   d a t a   s uc a s   t e m pe ra t u r e   h u m i d i t y   a n d   s o i l   m o i s t u r e .     T h e   f un c t i o n s   a nd  w o r ki n o f   e a c h   s e n s o r   a r e   e xp l a i n e b e l ow   i n   t h i s   p a pe r .   I n   t h e   p r o po s e w o r k,   t h e   s e n s o us e f o r   t o   o b t a i d a t a   o t h e   s o i l   a n d   w e a t h e r   p a pe r   a r e   s o i l   m o i s t u r e   s e n s o us e i s   L M 393 .     It   ha s   a   M S P   c o nn e c t e t o   i t ,   w hi c h   c o n v e r t s   a na l o r e a d i n gs   t o   di s c r e t e .   It   c o n s i s t s   o f   t w o   s o i l   p r o b e s   c o n s i s t   o f   t w o   t hi c o ppe r   s t r i ps   e a c o f   a r o u n d   5   c m   l e n g t w hi c i s   t o   b e   i m m e r s e i nt o   t h e   s o i l   f o r   s o i l   m o i s t u r e   r e a di ngs .   T h e   s t ri ps   g i v e   a   v o l t a g e   o ut put   a c c o r di n g   t o   t h e   c o n duc t i v i t y   o f   s o i l .   T h e   s o i l   b e t w e e n     t h e   s t r i ps   w o r ks   a s   a   v a ri a b l e   r e s i s t a n c e   w h o s e   v a l ue   de pe n ds   u po n   m o i s t u r e   c o n t e nt   m a t e ri a l   i n   s o i l .   T h i s   v a r i a b l e   r e s i s t a n c e   h e l ps   i c a l c ul a t i n g   t h e   r e a di ngs   i t e rm s   of   a n a l o v o l t a ge .   T h i s   a na l o o ut pu t   i s   c o n v e r t e d   t o   di gi t a l   f o r m   by   t h e   M S P .   H um i di t y   s e n s o r   i s   us e i c a l c u l a t i n g   t h e   w a t e r   c o n t e n t   i t h e   a t m o s ph e r e .   T h e r e   a r e   v a ri o us   r e a s o n s   f o r   w h i c h   t h e   h u m i d i t y   s e n s o r   c a b e   h e l pf ul   fo r   t hi s   pa pe r.   H um i d i t y   i n   a i a l s o   h e l ps   i n   pr e d i c t i n g   t h e   ra i s o m e t i m e s .   M a i nl y   t h e r e   a r e   t hr e e   t y pe s   o f   hum i di t y   s e n s o r s :   Ca p a c i t i v e ,   R e s i s t i v e   a n T h e rm a l .   T h e y   de t e c t   t h e   c h a n ge   i c o n duc t i v i t y   i n   t h e   a t m o s ph e r e   a n f i n t h e   c o rr e s po n de n c e   h u m i d i t y .     T h e   t e m pe ra t u r e   s e n s o us e f o r   t h i s   p a pe i s   L M 35.   I t   p r ov i de s   a   p r e c i s e   c e n t i g ra de   t e m pe ra t u r e .   S i n c e     t h e   w a t e r   s o i l   o f   a n y   t y pe   o f   s o i l   de pe n ds   o t e m pe ra t u r e   t o o,   i t   i s   n e c e s s a r y   t o   f i n t h e   t e m pe r a t u r e .   T h e   P i di a g ra m   o f   t h e   s e n s o i s   s h o w n   i F i gu r e   1 T h e   M CP   m o de l   us e f o r   t hi s   pa pe i s   M CP 300 8 .   It   i s   a 8 - c h a nn e l   10b i t   a na l o t o   d i gi t a l   c o n v e r t e r   (A D C)  w h i c h   us e s   t h e   S P b us   pr o t o c o l   a n o b t a i n s   a n a l o i n pu t s   f o r     t h e   R a s pb e r r y   P i .   It   h a s   a na l o i n put s   a n d   i t   e n ga ge s   o nl y   f o ur   pi n s   o f   R a s pbe r r y   P i   e xc e pt   t h e   po w e r   a n d   gr o u n d   p i n s .   T h e   f o l l ow i n g   i s   t h e   pi d i a g ra m   o f   t h e   M CP .   C H 0 - CH - a r e   t h e   i n p ut   p i n s   f o r   t h e   a na l o s i g na l ,   w h e r e a s   t h e   P IN   9 - 1 h a v e   di f fe r e nt   f un c t i o n s .   D OUT  a n D I N   a r e   t h e   t w o   pi n s   c o nn e c t e t o   t h e   R a s pb e r r y   P i ,   us e fo r   s e ndi n g   a nd  r e c e i v i n g   da t a .   CL K   i s   us e f o r   gi v i n t h e   c l o c s i g n a l .   T h e   i n p ut   po w e r   i s   o b t a i n e d   f r o m   S o l a E n e r gy .   T h e   P o w e r   s uppl y   i s   t h e   ge n e r a l   s o l a po w e r   c i r c ui t   w hi c c o n s i s t s :   a)   S o l a P a n e l     b)   DC - D Co n v e r t e r   c)   B a t t e r y   A A uxi l i a r y   pow e r   s o ur c e   f r o m   g r i i s   a l s o   ke pt   a s   b a c kup   i c a s e   o f   b a w e a t h e c o n di t i o n s   o i f   t h e   s o l a po w e r   i s   n o t   s uf f i c i e n t   e n o ug t o   r u t h e   s y s t e m .   A n   Io T   m o dul e   i s   a   l i t t l e   e l e c t r o ni c   g a dge t   i n s t a l l e i n   i t e m s ,   m a c h i n e s   a n d   t hi n gs   t h a t   i n t e r f a c e   w i t r e m o t e   s y s t e m s   a n d   s e nds   a nd  ge t s   i n f o r m a t i o n.   S o m e   o   t h e   t i m e   a l l ude t o   a s   a   " ra di o   c h i p" ,   t h e   Io T   m o dul e   c o n t a i n s   a   s i m i l a r   i nn o v a t i o a nd  i n f o r m a t i o c i r c ui t s   fo un d   i c e l l   p h o n e s   h o w e v e r   w i t h o ut   h i g h l i g h t s   l i ke   a   p r e s e n t a t i o o ke y pa d.   A n o t h e ke y   di ff e r e n t i a t o r   o Io T   m o dul e s   i s   t h a t   t h e y   gi v e   de pe n da b l y   o n   n e t w o r k.   T hi s   i s   o n   t h e   g r o u n ds   t ha t   Io T   a pp l i c a t i o n s   n e e t o   s e n d   i n f o r m a t i o na t u ra l l y ,   c o n t i n uo us l y   w i t h o ut   s o m e bo d y   h i t t i ng  a   s e nd  c a t c h.   F u r t h e rm o r e ,   t h e y   a r e   de s i g n e d   f o r   o ut r a ge o us   s t ur d i n e s s   a n d   l i f e   s pa a nd  n e e t o   w o r c o n s t a n t l y   fo r   10   y e a r s   o r   m o r e   t o   l e g i t i m i z e   t h e   b us i n e s s   c a s e   a n d   c o s t   o f   t h e   i nn o v a t i o n.   I t   c o m m u n i c a t e s   w i t t h e   R a s pb e rr y   pi   t hr o ug t h e   U A R T   c ha nn e l   i a     t w o - w a y   m e di um .   P y t h o i s   a e xc e pt i o n a l l y   h e l pf ul   p r o gra m m i ng  l a n g ua ge   t h a t   ha s   a   s i m p l e   t o   pe r us e   s e n t e n c e   s t r uc t u r e ,   a n d   e na b l e s   de ve l o p e r s   t o   ut i l i z e   l e s s   l i n e s   of   c o de   t h a n   w o ul b e   c o n c e i v a b l e   i n   di a l e c t s ,   fo r   e xa m pl e ,   ge t   t o ge t h e r,   C ,   o r   J a v a .   T h e   P y t h o n   p r o gra m m i n g   l a n gu a ge   r e a l l y   b e ga n   a s   a   s c r i p t i n g   l a n gu a ge   fo r   L i n ux .   P y t h o n   p r o g r a m s   a r e   l i ke   s h e l l   c o nt e nt s   i t ha t   t he   do c um e n t s   c o n t a i n   a   p r o gr e s s i o n   o f   di r e c t i o n s   t h a t   t h e   P C   e xe c ut e s   s t a r t   t o   f i n i s h.   T hi s   i s   t h e   de f a ul t   l a ngua ge   t h a t   a c c o m pa ni e s   t h e   R a s pb e r ri a O S .   S Q L i t e   i s   a   s o c i a l   d a t a b a s e   t h e   b o a r d   f ra m e w o r c o n t a i n e d   i a   C   p ro gr a m m i n g   l i b r a r y .   R a t h e t h a num e r o us   o t h e r s   da t a b a s e   t h e   b o a r d   f r a m e w o r ks ,   S Q L i t e   i s n ' t   a   c l i e n t - s e r v e r   da t a b a s e   m o t o r .   O r   m a y b e ,   i t   i s   i n s e rt e i nt   t h e   e n d   p r o g r a m .   S Q L i t e   i s   a i n s e rt e d   S Q L   d a t a b a s e   m o t o r.   D i s s i m i l a t o   m o s t   o t h e S Q L   d a t a b a s e s ,   S Q L i t e   do e s   n o t   h a v e   a   d i f fe r e nt   s e r v e r   p r o c e s s .   S Q L i t e   pe r us e s   a n d   c o m po s e s   l e gi t i m a t e l y   t o   c o n v e n t i o na l   c i r c l e   r e c o r ds .   A   t o t a l   S Q L   d a t a b a s e   w i t n u m e r o us   t a b l e s ,   l i s t s ,   t ri gge r s ,   a nd  pe r s pe c t i v e s ,   i s   c o n t a i n e d   i a   s o l i t a r y   c i r c l e   r e c o r d.   T h e   d a t a b a s e   r e c o r de s i g n   i s   c r o s s - s t a ge   -   y ou  c a n   o pe nl y   dupl i c a t e   a   d a t a b a s e   b e t w e e n   32 - b i t   a n 64 - b i t   f r a m e w o r ks   o r   b e t w e e n   e n o rm o us   e n d i a n   a n l i t t l e - e n d i a s t r uc t u r e s .   T h e s e   hi g h l i g h t s   s e t t l e   o n   S Q L i t e   a   w e l l - kn o w n   de c i s i o a s   a n   A p pl i c a t i o n   F i l e   F o rm a t .   S Q L i t e   da t a b a s e   do c um e nt s   a r e   a   p r e s c ri b e d   s t o c kpi l i n de s i g by   t h e   U S   L i b r a r y   of   Co n gr e s s .   Co n s i de S Q L i t e   n o t   a s   a   t ra de   f o r   O ra c l e   b ut   r a t h e a s   a   s ub s t i t ut i o n   f o r   f o p e n   ( ).   R e l a y   i s   a n   e l e c t r o m a g n e t i c   s w i t c w o r ke by   a   m o de r a t e l y   l i t t l e   e l e c t r i c   f l ow   t ha t   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 .   1 9 ,   N o .   1 J ul y   20 20   :     9 9   -   10 7   102   c a s w i t c o o o f f   a   l o t   b i gge e l e c t ri c   f l o w .   T h e   c o r e   o f   a   t ra n s f e i s   a e l e c t r o m a g n e t   ( a   l o o o f   w i r e   t ha t   t u rn s   i nt o   a i m pe rm a n e nt   m a g n e t   w h e n   po w e r   c o ur s e s   t hr o u gh  i t ).   It   i s   a   ki nd  o f   e l e c t r i c a l   l e v e r :   s w i t c h   i t   o n   w i t a   m o de s t   f l ow   of   c urr e nt   a n d   i t   s w i t c h e s   o (" i n f l ue n c e s " a n o t h e a p pa ra t us   ut i l i z i n g   a   l o t   g r e a t e c u rr e nt .   T h e   w a t e r   pum pi n g   s y s t e m   i s   s o l a r   po w e r e d.   It   i s   c o nn e c t e w i t h   a   r e l a y   w h i c a c t s   a s   a   s w i t c b e t w e e n     t h e   R a s pb e r r y   P i   a nd  t h e   m o t o r .   W h e n   t h e   r e l a y   i s   t ri gge r e by   t h e   R a s pbe rr y   P i ,   It   c o m m a nds   t h e   m o t o r   t o   r u n.   T h e   po w e r   c i r c u i t   i s   us e t o   c ha r ge   t h e   dc   s o u r c e   b a t t e r y   w h i c i s   us e t o   po w e r   t h e   R a s pb e r r y   pi   m o dul e   a l o n g   w i t t h e   s e n s o r s   n e t w o r ks   a n d   t h e   w a t e p um p .   T h e   p ow e r   c i r c u i t   c o m pri s e s   o f   s o l a r   p a n e l   a nd  dc - dc   c o n v e r t e r ,   t h e   pa n e l   ra t i ng  de pe n ds   upo t h e   num b e o f   c o m po n e nt s   c o nn e c t e t o   t h e   r a s pb e rr y   pi .     2. 2 .   O p e r ati o n al   s t r at e gy   O n c e   t h e   pi   i s   po w e r e up  t h e   s e n s o r s   ge t   a c t i v a t e a n s t a r t   a c c um ul a t i ng  d a t a   f r o m   t h e   s o i l   c o n t e n t s   a n d   w e a t h e r .   T h e   s e n s o r s   na m e l y   s o i l   m o i s t u r e ,   h u m i d i t y   a n d   t e m pe ra t u r e   s e n s o r s   (F i gu r e   2) ,   w h i c a r e   a na l o s e n s o r s   a r e   c o n s t a nt l y   r e c e i v i n g   t h e   v a l ue s   f r o m   t h e   s u rr o u n d i n g   e n v i r o n m e nt .   A   de l a y   i s   i n t r o duc e i t h e   pr o c e s s   of   r e a d i n g   s e n s o v a l ue s   s o   a s   t o   m i n i m i z e   t h e   c o n s u m pt i o o f   m e m o r y   fo r   d a t a   s t o r a ge   a nd  m o r e o v e r   a   de l a y e r e a d i n g   w o ul d   g i v e   a   m o r e   a pp r o xi m a t e   v a l ue   ra t h e t ha c o n s t a n t l y   f l uc t ua t i n g   da t a .   T hi s   da t a   i s   c o n v e r t e f r o m   a na l o t o   d i gi t a l   us i ng  M CP 30 08  w hi c i s   a a na l o t o   d i gi t a l   c o n v e r t e r   b a s e o n   s uc c e s s i ve   a pp r o xi m a t i o t e c hni que ;   i t   c o n v e r t s   t h e   a na l o v o l t a ge   v a l ue s   r e c e i v e f r o m   t h e   s e n s o r s   t o   i t s   di g i t a l   c o un t e r p a r t s   s o   t ha t   i t   c a n   b e   i nt e r p r e t e b y   t h e   R a s pb e r r y   pi .   R a s pb e r r y   pi   h a v i n a   go o pr o c e s s i n g   s pe e of  a b o ut   1. G H z   a n d   R A M   o f   a bo ut   G B   s ui t s   pe r f e c t l y   fo r   o ur   a ppl i c a t i o n   a s   w e   c a n   c o n t i n uo us l y   c o m m u n i c a t w i t h   t h e   s e n s o r s   w i t h   S P p r o t o c o l   a n d   Io T   m o dul e   us i ng  U A R T   c h a nn e l   c o n t i nuo us l y .   T h e   s e n s o r   d a t a   a f t e r   b e i n p r o c e s s e by   t h e   A D i s   r e c e i v e by   t h e   R a s pb e r ry   P i .   T h e   R a s pb e rr y   pi   ha s   b e e n   l o a de w i t   t h e   R a s pb e r ri a O S   t o   p r o v i de   a   G U a n o pe ra t i n g   pl a t f o r m   f o r   t h e   o pe ra t i o n   a n d   c o n t r o l   o   t h e   m i c r o pr o c e s s o r .   U s i n t h e   c o n s o l e ,   t h e   r e qui r e f i l e s   a r e   i n s t a l l e i . e .   P y t h o n   w hi c h   i s   by   de f a ul t   p r e s e nt   i s   upg r a de d ,   M Y S Q L   f o r   da t a b a s e   c r e a t i o n ,   Io T   m o dul e   i nt e r f a c e   e t c .   O n c e   t h e   f i l e s   a r e   upd a t e a n d   r e a dy     t o   o pe r a t e .     In  t h i s   w o r P y t h o i s   us e f o r   c o di n g   t h e   R a s pb e r r y   P i ,   a s   i t   i s   O b j e c t   O ri e nt e d,   e a s y   t o   c o d e   a n d   a v a i l a b l e   i n   t h e   R a s pb e rr i a n   O S   by   de f a ul t .   T h e   P i   i s   c o de s o   a s   t o   r e c e i ve   a l l   t h e   da t a   f r o m   t h e   A D a n i t   t r a n s f e r s   t h e s e   da t a   t o   t h e   s e r v e r   by   c o m m u n i c a t i n g   v i a   t h e   Io T   m o dul e .   F u r t h e de pe n d i n o n   t h e   s o i l   c o n di t i o n s   a n d   h i s   e xpe r i e n c e   t h e   us e w i l l   de c i de   w h e t h e t h e   c o ndi t i o n s   a r e   s ui t a b l e   f o r   pu m p i n g   w a t e o n o t .   T hi s   de c i s i o o f   t h e   us e i s   f i r s t   r e c o r de a t   t h e   c l i e n t   s i de   t h e s e n t   t o   t h e   s e r v e s i de   a n d   f r o m   t h e r e   i t   i s   t r a n s f e rr e b a c t o   t h e   R a s pb e rr y   P i   v i a   t h e   Io T   m o dul e   de pe n di ng  o n   t h e   I. p .   a dd r e s s   m e n t i o n e d,   a s   i t   i s   a     t w o - w a y   c o m m uni c a t i o c ha nn e l .   T h e   da t a   f r o m   t h e   s e n s o r s   a n d   t h e   us e r ’s   a c t i o i i t s   r e s po n s e   i s   s t o r e i n t o   t h e   S Q L   da t a b a s e ,   w h e n   t h e   us e i n pu t   i s   u n a v a i l a b l e   f o r   m o re   t ha n   ha l f   a h o ur  t h e   p r e s e nt   s e n s o c o n di t i o n s   a r e   c o m pa r e w i t h   t h e   d a t a   s t o r e i t h e   da t a b a s e   a nd  w hi c he ve r   v a l ue   i s   f o un t o   b e   n e a r   t o   t h e   c u rr e n t   da t a   t h e   a c t i o n   c o rr e s po n di ng  t o   t ha t   s i t u a t i o n   i s   c a rr i e o ut .   T h i s   i s   do n e   by   r e t ri e v i n t h e   v a l ue s   f r o m   t h e   d a t a b a s e   a n s t o r i n g   e a c v a l ue   i n   a   u ni que   o b j e c t ,   f i n a l l y   t h e s e   o bj e c t s   a r e   s t o r e i n t o   a a rra y   of   ob j e c t s .   F i na l l y ,     t h e   c u rr e n t   o b j e c t   v a ri a b l e s   a r e   c o m pa r e d   w i t t h e   p r e v i o u s   ob j e c t s   by   i t e r a t i ng   t hr o ug t h e   a rr a y .   W h e n e v e r   t h e   v a l ue   i s   f o un t o   b e   c l o s e   t o   a n y   pr e v i o us   obj e c t s   v a l ue   i t   g i v e s   t h e   a c t i o n   c o rr e s po n d i n t o   t h a t   s t a t e .   T h e r e by   m a k i n g   t h e   s y s t e m   s e m i - a ut o n o m o us .   t h e   t a b l e   w i l l   c o n t a i t h e   d a t a   f o t h e   gi v e p a r a m e t e r s .     T h e   d a t a   w i l l   b e   t a ke i f r o m   t h e   s e n s o r s   a f t e a   gi v e i nt e r v a l   o f   t i m e .   E a c t i m e   t h e   us e w i l l   r e c e i v e   i n f o r m a t i o n   r e g a r d i n t h e   d a t a   c o l l e c t e a n w i l l   b e   a s ke fo r   a n   i n pu t   w h e t h e r   o r   n o t   t o   r e l e a s e   t h e   w a t e r   t o   t h e   f i e l ds .   If   t h e   us e r e s po n d s   i n   f a v o ur   o f   l e t t i n g   t h e   w a t e i t h e   f i e l ds   t h e n   i t   w i l l   b e   do n e   s o   a n d   i f   n o t   t h e t h e r e   w i l l   b e   n o   w o r do n e   by   t h e   m o t o r s .   I n   c a s e   t h e   us e r   i s   una b l e   t o   s e n a   r e s po n s e   w i t h i a   gi v e i nt e r v a l   of   t i m e ,   t h e   R a s pb e rr y   P i   w i l l   us e   m a c hi n e   l e a rn i ng  a l go r i t hm   t o   f i nd  p r e v i o us   c o n di t i o s i m i l a t o   t h e   p r e s e nt   o n e   a nd  w i l l   a c t   a c c o r di ng   t o   t h e   a c t i o p r o po s e by   t h e   us e t ha t   t i m e .   If   t h e   R a s pb e r r y   P i   i s   u na b l e   t o   f i n d   a   s ui t a b l e   c o n di t i o n   i t   w i l l   a s k   t h e   us e f o r   a n o t h e r   r e s po n s e   a nd  w i l l   c o n t i nue   t o   w a i t   f o r   i t .   T h e   s a m pl e   t a b l e   o t h e   da t a b a s e   a nd  i t s   w o r ki ng  as   s h o w n   i T a b l e s   a n d   2 .   In  t h e   T a b l e s   a n d   s e t s   o f   da t a b a s e s ,   t h e   R a s pb e rr y   P i   do e s n t   r e c e i v e   a n y   r e s po n s e   f r o m   t h e   us e r   w h e t h e t o   r u t h e   m o t o o n o t .   S o ,   i t   c o m pa r e s   t h e   o b t a i n e d   re a di n gs   f r o m   t h e   p r e v i o us   i n p ut s   f r o m   t h e   s e n s o r s   t o   t h e   c o rr e s po n d i n g   us e i n pu t .   I t   t r i e s   t o   f i n d   t h e   s i m i l a s e n s o r   i n pu t   f r o m   t h e   p r e v i o us   da t a   a n d   us e s   i t   c o r r e s po n di ng  us e r   i n pu t   a s   t h e   us e r   i n put   f o r   t h e   c u rr e nt   c o ndi t i o n s .       T a b l e   1 .   A u t o m a t i c   a c t i o u n de r t a ke n   w h e n   n o   us e r   i n p ut   w a s   f o un f o r   a   s pe c i f i e t i m e   T i m e   In t e rv a l   T e m p e ra t u re   H u m i d i t y   S o i l   m o i s t u r e   U s e i n p u t   1   3 0 . 2   39%   3 7 . 4 %   no   2   3 3 . 5   40%   3 5 . 2 %   y e s   3   3 1 . 1   37%   40%   no   4   3 0 . 4   39%   3 8 . 2 %   no   5   2 9 . 8   3 9 . 4 %   3 9 . 4 %   no   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       Sm ar t   s oi l   m oni t or i ng   and   w at e r   c ons e r v a t i on   us i ng  i r r i ga t i o on   t e c hn ol og y   ( G e or g e   F e r na nde z   S )   103   T a b l e   2 .   A na l y z e da t a   T i m e   In t e rv a l   T e m p e ra t u re   H u m i d i t y   S o i l   m o i s t u r e   U s e i n p u t   1   3 0 . 2   39%   3 7 . 4 %   no   2   3 3 . 5   40%   3 5 . 2 %   y e s   3   3 1 . 1   37%   40%   no   4   3 0 . 4   39%   3 8 . 2 %   no   5   2 9 . 8   3 9 . 4 %   3 9 . 4 %   no   6   3 0 . 1   3 8 . 1 %   3 5 . 4 %   - ( y e s )           F i g u r e   1 .   T h e   b l o c di a g ra m   f o r   t h e   pa pe r           F i g u r e   2 .   F l o w   c h a rt   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 .   1 9 ,   N o .   1 J ul y   20 20   :     9 9   -   10 7   104   3.   R ES U LTS   A N D   D I S C U S S I O N   T h e   s y s t e m   i s   t e s t e f o i a   p r o t o t y pe   c o n t a i n e c o n t a i n i ng   s o i l   a nd  a   f l o w e r   p l a nt .   T h e   s e n s o r s   a r e   c o n t i n uo us l y   m o n i t o r i ng   t h e   s o i l   c o n d i t i o n s   a nd   e n v i r o nm e n t   f o r   t h e   c r o p.   T h e   us e r s   i n pu t   a r e   a l s o   c o n s t a nt l y   f e t o   t h e   po r t a l   f o r   di f f e r e n t   c o n d i t i o n s   t h e s e   a c t i o n s   ge t   s t o r e i n   t h e   da t a b a s e   a f t e r   f e e di n s o m e   v a l ue s     t h e   s y s t e m   i s   t e s t e t o   r u u n de t h e   s i m i l a c o n di t i o n s   b u t   w i t h o ut   t h e   us e r s   i n p ut   t hi s   t i m e .   T h e   s y s t e m   a ut o n o m o us l y   fo l l ow s   t h e   p r e v i o us   a c t i o n s   f e by   t h e   us e r   t o   t h e   s y s t e m .   T h e   l o gi pa ge   a l l o w s   t h e   us e t o   ha v e   s e c ur i t y   a n d   a c c e s s   i s   n o t   o pe f o pub l i c .   D i f fe r e n t   l o gi p a ge s   c a b e   s e t up   f o di f f e r e n t   i o t s   a c c o r di n g l y   s o   t h a t   i f   t h e   f a rm e us e s   m u l t i pl e   s y s t e m s   c a ke e p   t ra c o f   a l l   us i n g   a   s i n g l e   s i t e .   T h i s   i n c r e a s e s   t h e   s e c ur i t y   of   o ur   s y s t e m   a n d   h e l ps   t h e   f a rm e i m a n a ge m e nt   o f   w i de   a r e a   c r o ps .   T h e   t e s t   o n   a   p r o t o t y pe   a s   s h o w n   i n   F i gu r e   3 - 6.   L o i n d i c a t e s   t h e   t e m pe ra t u r e   i n   o C ,   s o i l   m o i s t u r e   a n hu m i d i t y .   It   i s   b e i n s t o r e i n   t h e   c l o ud  f o r   f ut ur e   r e f e r e n c e .   T hi s   w i l l   h e l p   us   t o   us e   t h e   d a t a   l a t e o f o r   f o r e c a s t i n g   pu r po s e s .   T h e   d a t a   i s   e a s i l y   a c c e s s i b l e   us i n t h e   i n t e rn e t .   F a r m e r s   c a c h e c a t   w h a t   t i m e   o f   t h e   d a y   w a t e l e v e l   w a s   h i g o r   l o w   a n d   a c c o r di n gl y   c a s e t   t h e   pum o n   o r   o ff .   N o   of   de v i c e s   t o   be   c o nn e c t e c a n   v a r y   a n b e   c o n t r o l l e v i a   t h e   I n t e rn e t   i t s e l f .   H e r e   t h e   ha r dw a r e   p r o t o t y pe   i s   s h o w n   a s   a s s e m b l e d.   T h e r e   a   ra s pb e r r y   pi e ’s   gp i u   i s   s e t   t o   b o a r d   m o de .   A l l   t h e   s e n s o r s   a r e   c o nn e c t e t o   M CP 30 08  a n d   i t   i s   c o nn e c t e t o   t h e   r a s pb e rr y   pi e .   It   i s   t h e   A D r e qu i r e t o   c o n v e r t   t h e   a na l o s i g na l   c o m i ng  f r o m   t h e   s e n s o r s   t o   di gi t a l   s i g na l .   T hi s   di g i t a l   s i g na l   i s   s e nt   t o   t h e   ra s pb e rr y   pi e   us i ng  s e r i a l   c o m m u ni c a t i o n   i n t e r f a c e .   T hi s   d a t a   o n c e   r e c e i v e i s   t h e n   s e n t   t o   t h e   Io T   m o dul e   c o nn e c t e d.   T hi s   us e s   U A R T   c o m m uni c a t i o n   a n d   i s   s t o r e i n   t h e   c l o ud.   T hi s   Io t   m o dul e   a l s o   h e l ps   us   t o   r e c e i v e   t h e   s i g na l   f r o m     t h e   us e t o   s t a r t   o s t o t h e   m o t o r.   T h i s   m o de l   w i l l   b e   us e f ul   fo r   t h e   f a rm e r s   t o   ke e a   c h e c o n   t h e i c r o l a n d   v i a   Io T   a n d   w i l l   e na b l e   t h e m   t o   t a ke   o s po t   de c i s i o n s   r e ga rdi n g   t h e i pl a n s   f o r   t h e i c r o ps .   T hi s   w i l l   r e duc e   t h e   b ur de o t h e   f a rm e r s   t o   r e gu l a rl y   go   o n   t o   t h e i f i e l ds   d u ri n b a d   w e a t h e c o n di t i o n s .   T hi s   w i l l   a l s o   e na b l e   t h e   f a rm e t o   c o n t r o l   o v e r   o r   u n de i rri g a t i o n   o f   t h e i r   l a n d .   T h i s   w i l l   h e l p   t h e   f a r m e r s   t o   c o n t r o l   t h e i w a t e s uppl y   m o r e   f r u i t f ul l y   a n d   w i l l   r e duc e   w a s t a ge .   T h e   t i m e   w i l l   b e   c ut   s h o rt   us i n g   t h i s   m e t h o d   a s   c o m pa r e t o   t h e   c o n v e n t i o na l   o n e s .   T h e   po w e r   s uppl y   i s   r e n e w a b l e   s o   i t   r e duc e s   t h e   l o a o t h e   g ri d.   W a t e r   c o n s e r v a t i o n   i s   hi g a s   c o m pa r e d   t o   p r e v i o us   m e t h o ds   a s   h e r e   us e r s   c o n t r o l   ov e r   t h e   s y s t e m   m a i n t a i n s   a o r de r.             F i g u r e   3 .   H o m e   pa ge     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       Sm ar t   s oi l   m oni t or i ng   and   w at e r   c ons e r v a t i on   us i ng  i r r i ga t i o on   t e c hn ol og y   ( G e or g e   F e r na nde z   S )   105       F i g u r e   4 .   D a t a   b e i ng  l o gge d           F i g u r e   5 .   T h e   d i gi t a l   c o n t r o l   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 .   1 9 ,   N o .   1 J ul y   20 20   :     9 9   -   10 7   106       F i g u r e   6 H a r dw a r e   p r o t o t y pe   a s s e m b l y       4.   C O N C LU S I O N   Co n s e r v i n g   w a t e r   a n d   e l e c t ri c i t y   i t h e   a g ri c ul t u r a l   s e c t o r   i s   t h e   n e e o f   t h e   h o u r.   I t hi s   p a pe r   a   s e n s o r   b a s e t e c hn i q ue   f o r   a n a l y z i n g   t h e   c o n di t i o n s   f o r   i rr i ga t i o n,   m a ke s   t h e   p r o c e s s   m o r e   c o nt r o l l a b l e   b y   r e n de r i ng  r e a l   t i m e   d a t a   t o   t h e   p r o c e s s o r   m a k i n g   t h e   p r o c e s s   r e l i a b l e   a s   i t   i s   l e s s   m a n u a l .   T h e   s e n s o da t a   w a s   s uc c e s s f ul l y   t r a n s f e rr e d   t o   t h e   c l o ud  s t o r a ge   t o   b e   v i e w e o n l i n e   a n d   t h e   u s e r   da t a   c o ul b e   a c c e pt e d.   T h e   us e a c t i o n   a l o n w i t t h e   s e n s o da t a   i s   f e t o   t h e   S q l   da t a b a s e   a n d   f u r t h e w he us e i n pu t   i s   u na v a i l a b l e   t h e   p r o c e s s o i s   m a de   t o   fo l l ow   t h e   pa t t e rn  s ugge s t e by   t h e   us e t hr o ug h i s   p r e v i ous   i n pu t s   f o r   s i m i l a c o n d i t i o n s .       REFERENCES   [ 1]   J uny o ng   L i u,   M e m b e r ,   I E E E ,   Y a nx i n   C h a i ,   Y ue   X i a ng ,   M e m be r ,   I E E E ,   X i n   Z ha ng ,   M e m be r ,   I E E E ,   S i   G o u,   M e m be r ,   I E E E ,   a nd   Y o ubo   L i u,   M e m b e r ,   I E E E ,“ C l e a n   E ne r gy   C o ns um pt i o o f   P o w e r   S y s t e m s   T o w a r ds   S m a r t   A g r i c ul t ur e :   R o a dm a p,   B o t t l e n e c ks   a nd   T e c hno l o g i e s C SE E   J o ur n al s   &   M aga z i ne s v o l   4,   i s s ue   3 ,   2 018 .   [ 2]   R a hi m   kha n   i h s a n   a l i ,   m uh a m m a z a k a r y a ,   m us h t a a hm a d ,   m uha m m a i m r a n ,   a n m uh a m m a S ho a i b ,   T e c hno l o gy - A s s i s t e D e c i s i o S uppo r t   S y s t e m   f o r   E f f i c i e nt   W a t e r   U t i l i z a t i o n:   A   R e a l - T i m e   T e s t be f o r   I r r i g a t i o U s i ng   W i r e l e s s   S e n s o r   N e t w o r ks , 1 0. 1 109 / A C C E S S . 201 8. 2836 18 5 ,   I E E E   A c c e s s ,   d t   o f   publ i s hi ng   14. 03 . 201 8   [ 3]   J o a quí n   G ut i é r r e z ,   J u a     F r a nc i s c o   V i l l a - M e di na ,   A l e j a nd r a   N i e t o - G a r i b a y ,   a nd  M i g ue l   Á ng e l   P o r t a - G á nd a r a   A ut o m a t e I r r i g a t i o S y s t e m   U s i ng   a   W i r e l e s s   S e ns o r   N e t w o r a nd  g pr s   m o du l e ,   I EEE   T r ans ac t i o ns   O n   I ns t r um e n t at i on   A n M e as u r e m e nt ,   v o l .   6 3 ,   no .   1,   j a nu a r y   2014 .   [ 4]   S a br i ne   k hr i j i ,   dho uha   e   ho us s a i ni ,   m o ha m e w a s s i m   j m a l ,   c h r i s t i a n   v i e hw e g e r ,   m o ha m e d   a b i d ,   o l f a   k a no un   P r e c i s i o n   i r r i g a t i o b a s e d   o w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k ,   I E T   Sc i e nc e ,   M e as ur e m e nt   &   T e c hn ol o gy ,   V o l um e :   8   ,   I s s ue :   3   , M a y   2014.   [ 5]   C hr i s   E dw a r d s ,   E ng i ne e r i ng   &   T e c hno l o gy ,   N o t - So - H um bl e   R a s pbe r r y   P i   G e t s   B i g   I de a s , V o l   8 , I s s ue   3 ,   A pr i l                                                                     2013 .   [ 6]   F . C .   L e e ;   P .   B a r bo s a ;   P e ng   X u   ;   J i ndo ng   Z ha ng   ;   B o   Y a ng   ;   F .   C a n a l e s ,   T o po l o g i e s   A nd  D e s i g C o ns i de r a t i o ns   F o r   D i s t r i bu t e d   P o w e r   S y s t e m   A ppl i c a t i o ns ,   P r oc e e di ng s   O f   T he   I EEE   (   Vo l um e :   89   ,   I s s ue :   6,   J un   20 01.   [ 7]   N ur z a m a n   A hm e d,   D e ba s hi s   D e ,   S e n i o r   M e m b e r ,   I e e e ,   A nd  M d .   H us s a i n ,   M e m be r ,   I E E E ,   I nt e r ne t   of   T hi ng s   ( I o t )   F o r   S m a r t   P r e c i s i o A g r i c ul t u r e   a nd   F a r m i ng   I R ur a l   A r e a s I E E E   I n t e r ne t   O f   T hi n gs   J ou r na l V o l .   5,   N o .   6 ,   D e c e m be r   201 8   [ 8]   S a v a r i ,   G . F . ;   K r i s h na s a m y ,   V . ;   S a t h i k ,   J . ;   A l i ,   Z . M . ;   A l e e m ,   S . H . A .   I nt e r ne t   o f   T h i ng s   b a s e r e a l - t i m e   e l e c t r i c   v e hi c l e   l o a f o r e c a s t i ng   a nd   c ha r g i ng   s t a t i o r e c o m m e nda t i o n.   I SA   T r a ns .   2 019.   [ 9]   R a hul   D   S ,   S ud a r s ha S   K ,   M e g ha na   K ,   N a nda n   K   N ,   R   K i r t ha na   a n P a l l a v i r a m   S u r e   E l e c t r o ni c   a nd   C o m m uni c a t i o E ng i ne e r i ng ,   F a c ul t y   of   E ng i ne e r i ng   a n T e c hno l o gy   M .   S .   R a m a i a U ni v e r s i t y   of   A ppl i e S c i e nc e s   B a ng a l o r e   , i o t   ba s e S o l a r   P o w e r e d   A g r i bo t   f o r   I r r i g a t i o a nd   F a r m   M o ni t o r i ng ,   I nd i a   p r oc e e di ng s   o f   t he   Se c ond   I nt e r n at i ona l   C onf e r e nc e   on   I nv e nt i v e   S y s t e m s   a nd  C on t r o l   ( I C I SC   20 18) .   [ 10]   G e ng   Y a ng ;   M i ng z he   J i a ng ;   W e i   O uy a ng ;   G ua ng c ha o   J i ;   ha i bo xi e ;   A m i r   M .   R a hm a ni ;   pa s i l i l j e b e r g ;   ha nnu t e nh une n,   i o t - B a s e d   R e m o t e   P a i n   M o ni t o r i ng   S y s t e m :   F r o m   D e v i c e   t o   C l o ud  P l a t f o r m   I E E E   J ou r na l   o f   B i om e d i c a l   and   H e al t h   i n f o r m at i c s y e ar :   V o l um e :   22,   I s s ue :   6 ,   2 018 .   [ 11]   B r unno   V a ne l l i ;   M a da l e n a   P e r e i r a   d a   S i l v a ;   g ui l he r m e m a n e r i c hi   I nt e r ne t   of   T hi ngs   D a t a   S t or age   I nf r a s t r uc t ur e   i n   t he   C l oud   U s i ng   no s q l   D a t a bas e s ”,   ;   A l e x   S a n dr o   R o s c hi l dt   P i n t o     I E E E   L a t i n   A m e r i c a   T r a n s a c t i o ns ,   V o l u m e :   15,   I s s ue :   4   ,   A pr i l   201 7.   [ 12]   G e o r g e   F e r na nde z . S ,   K .   V i j a y a kum a r   a nd   R .   P a l a n i s a m y ,   G P S   &   G S M   B a s e A c c i de nt   D e t e c t i o a nd   A ut o   I nt i m a t i o n,   I nd one s i an   J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   an C om put e r   Sc i e nc e   ( I J E E C S ),   v o l .   11 ( 1) ,   201 8 .   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       Sm ar t   s oi l   m oni t or i ng   and   w at e r   c ons e r v a t i on   us i ng  i r r i ga t i o on   t e c hn ol og y   ( G e or g e   F e r na nde z   S )   107   [ 13]   C ha nd r a   S .   B o nt u .,   S ha l i ni p e r i y a l w a r . ,   M a r P e c e n , W i r e l e s s   W i d e - A r e a   N e t w o r ks   f o r   I nt e r ne t   o f   T hi ng s :   A A i r   I nt e r f a c e   P r o t o c o l   f o r   i o t   a nd   a   S i m u l t a ne o us   A c c e s s   C h a nn e l   f or   U p l i nk  i o t   C o m m uni c a t i o n”   I E E E   V e hi c ul a r   T e c hnol o gy   M aga z i ne ,   V o l   9   ,   I s s ue :   1,   M a r c 2 014 .   [ 14]   S a v a r i   G F ,   K r i s hn a s a m y   V ,   G ue r r e r o   J M .   O pt i m a l   s c he du l i ng   a n e c o n o m i c   a na l y s i s   o f   hy br i e l e c t r i c   v e hi c l e s   i n   a   m i c r o g r i d.   I n t   J   E m e r g i ng   E l e c t r i c   P ow e r   Sy s t .   V o l   1 9,   i s s u e   6 ,   20 1 8.   [ 15]   S .   G e o r g e   F e r n a nd e z ,   K .   V i j a y a kum a r ,   R   P a l a n i s a m y ,   U nm a nne d   a nd   a u t o no m o us   g r o und  v e hi c l e   I n t e r na t i o na l   J our nal   o f   E l e c t r i c a l   a nd   C om pu t e r   E ngi ne e r i ng ,   V o l   9,   N o   5 , 20 19.   [ 16]   P . A .   P a t i l ,   B . G .   J a g y a s i ,   J .   R a v a l ,   N .   W a r ke ,   P . P .   V a i dy a ,   "D e s i gn   and   de v e l o pm e nt   of   w e ar abl e   s e ns or   t e x t i l e   f or   pr e c i s i on   agr i c u l t ur e " ,   7t I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o C o m m uni c a t i o S y s t e m s   a n d   N e t w o r k s   ( C O M S N E T S ) ,   pp.   l - 6,   6 1 J a n .   201 5.   [ 17]   L . M .   R o dr i g ue s ,   G .   P e r e i r a   D i m ur o ,   D .   T e i xe i r a   F r a nc o ,   J . C .   F a c hi n e l l o ,   "A   s y s t e m   bas e d   on   i n t e r v a l   f u z z y   a ppr oac h   t pr e di c t   t he   a ppe ar an c e   of   pe s t s   i agr i c ul t ur e ",   J o i n t   I F S A   W o r l C o ng r e s s   a nd   N A F I P S   A nnua l   M e e t i ng   ( I F SA / N A F I P S) ,   pp.   126 2 - 1267 ,   J un e   2013 .   [ 18]   K .   K a nda ,   T .   I s hi i ,   T .   K a m e o ka ,   K .   S a i t o h ,   R .   S ug a no ,   "F i e l d   m on i t or i n g   s y s t e m   us i ng   A g r i - Se r v e r " ,   P r o c e e di ng s   o f   S I C E   A nnua l   C o nf e r e nc e   ( S I C E ) ,   pp .   2069 - 20 72,   1 3 18   S e pt .   201 1 .   [ 19]   J . B .   S a ng e r ,   H .   S uko c o ,   S . K .   S a p t o m o ,   " R e l i a b l e   da t a   d e l i v e r y   m e c ha ni s m   o n   i r r i g a t i o m o ni t o r i ng   s y s t e m " ,   I n t e r na t i ona l   C o nf e r e nc e   on   A dv anc e C om put e r   Sc i e nc e   and  I n f or m a t i on   Sy s t e m s   ( I C A C SI S)   2 014   pp.   53 - 56 ,   18 19  O c t .   201 4.   [ 20]   A dr i a ns y a h,   A . W .   D a n i ,   " D e s i g n   o f   S m a l l   S m a r t   H o m e   s y s t e m   b a s e d   o n   A r dui no " ,   E l e c t r i c al   P ow e r   E l e c t r on i c s   C om m uni c at i on s   C on t r o l s   an I n f or m a t i c s   Se m i n ar   ( E E C C I S)   2014 ,   pp.   1 21 - 125 ,   A ug .   20 14 .   [ 21]   S . R . R .   D h i w a a k a r   P u r u s o t ha m a n,   R .   R a j e s h ,   V .   V i j a y a r a g ha v a n,   K . K .   B a j a j ,   " D e s i g n   o f   A r dui no - ba s e d   c om m uni c a t i o n   a g e n t   f o r   r u r a l   I ndi a n   m i c r o g r i ds " ,   I E E E   I nnov at i v e   Sm a r t   G r i d   T e c hno l og i e s   -   A s i a   ( I SG T   A s i a)   2014 ,   pp.   6 30 - 634 ,   M a y   2014 .   [ 22]   J . M .   G o m e s ,   P . M .   F e r r e i r a ,   A . E .   R u a no ,   " I m pl e m e nt a t i o o f   a n   i nt e l l i g e nt   s e n s o r   f o r   m e a s u r e m e n t   a nd   p r e d i c t i o n   o f   s o l a r   r a d i a t i o n   a nd   a t m o s phe r i c   t e m pe r a t ur e " ,   I E E E   7 t h   I n t e r na t i o nal   S y m po s i um   on   I nt e l l i ge nt   S i gn al   P r o c e s s i ng   ( W I SP )   2011 ,   pp .   1 - 6,   19 21  S e p t .   2 011 .   [ 23]   M . S .   P e r e z ,   E .   C a r r e r a ,   " T i m e   s y nc hr o ni z a t i o i A r dui no - ba s e w i r e l e s s   s e n s o r   ne t w o r ks " ,   L a t i A m e r i c a   T r ans ac t i ons   I E E E   ( R e v i s t a   I E E E   A m e r i c a   L a t i na) ,   v o l .   1 3,   no .   2 ,   p p.   455 - 46 1,   F e b.   20 15.   [ 24]   S .   G e o r g e   F e r n a nd e z ,   K .   V i j a y a kum a r ,   A   F u l l y   A ut o m a t e d   L a w M o w e r   U s i ng   S o l a r   P a n e l   J ou r   of   A dv   R e s e ar c h   i D y nam i c a l   &   C ont r ol   S y s t e m s ,   V o l .   10 ,   07 - S pe c i a l   I s s ue ,   20 18.   [ 25]   V .   C .   B o j a n ,   I .   G .   R a duc u,   F .   P o p ,   M .   M o c a nu,   V .   C r i s t e a ,   "C l oud - bas e s e r v i c e   f or   t i m e   s e r i e s   a nal y s i s   an v i s ual i s at i on   i F ar m   M ana ge m e nt   Sy s t e m ",   I E E E   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o I nt e l l i g e n t   C o m put e r   C o m m uni c a t i o a nd  P r o c e s s i ng   ( I C C P ) ,   pp .   425 - 432 ,   201 5.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.