Nugroho, A.P., Okayasu, T., Hoshi, T., Inoue, E., Hirai, Y., Mitsuoka, M., Sutiarso, L.
This study focuses on the development and evaluation of a remote field environmental monitoring and control framework, implementing a local-global management strategy to overcome the unstable network connection in the rural area. The framework consists of environmental monitoring and control node as the local management subsystem (LMS), and the web data providing and system management as the global management subsystem (GMS) to establish a simple and flexible remote environmental monitoring and control based on a cloud platform. The supporting features are online and offline environmental monitoring, synchronization of system configuration, actuation, and offline management. Two field tests were conducted to verify its performances and functionalities, (1) environmental monitoring on tropical horticulture cultivation in Yogyakarta, Indonesia, and (2) implementation of the monitoring and control for automatic drip irrigation control based on soil moisture content for tomato. As the result of the first test, the developed framework could help to maintain the sustainability of environmental monitoring under unstable network connection over 80% availability of the data with local offline measurement up to 24% of the total entries. From the second test result, the framework could support the real-time monitoring and control of soil moisture content as well as increase the system flexibility in the adjustment of the system configuration remotely. The control system has 0.78% error (E) and 99.2% in-range soil moisture content (L < xt < U) measurement during the 10-days observation. We concluded that the proposed framework might become a useful tool for a simple remote environmental monitoring and control under unstable network connection in the rural area. The framework has the potential to be adopted in cloud-based tropical horticulture supporting system, aimed for long-term environmental monitoring and controlling local facilities.
Studi ini berfokus pada pengembangan dan evaluasi kerangka kontrol dan pengendalian lingkungan lapangan, dengan menerapkan strategi manajemen lokal-global untuk mengatasi gangguan koneksi jaringan yang tidak stabil di daerah pedesaan. Kerangka kerja ini terdiri dari node pemantauan dan pengendalian lingkungan sebagai sub sistem manajemen lokal (LMS), dan penyediaan data web dan manajemen sistem sebagai sub sistem manajemen global (GMS) untuk membangun pemantauan lingkungan dan pengendalian jarak jauh yang sederhana dan fleksibel berdasarkan platform awan. Fitur pendukungnya adalah pemantauan lingkungan online dan offline, sinkronisasi konfigurasi sistem, aktuasi, dan manajemen offline. Dua uji lapangan dilakukan untuk memverifikasi kinerja dan fungsinya, (1) pemantauan lingkungan pada budidaya hortikultura tropis di Yogyakarta, Indonesia, dan (2) pelaksanaan pemantauan dan pengendalian irigasi tetes otomatis berdasarkan kadar air tanah untuk tomat. Sebagai hasil dari pengujian pertama, kerangka kerja yang dikembangkan dapat membantu menjaga keberlanjutan pemantauan lingkungan di bawah koneksi jaringan yang tidak stabil dari 80% ketersediaan data dengan pengukuran offline lokal hingga 24% dari total entri. Dari hasil pengujian kedua, framework tersebut dapat mendukung real time monitoring dan pengendalian kadar air tanah serta meningkatkan fleksibilitas sistem dalam penyesuaian konfigurasi sistem dari jarak jauh. Sistem kontrol memiliki pengukuran 0,78% kesalahan (E) dan 99,2% pengukuran kelembapan tanah dalam jangkauan (L < xt < U) selama pengamatan 10 hari. Kami menyimpulkan bahwa kerangka kerja yang diusulkan dapat menjadi alat yang berguna untuk pemantauan dan pengendalian lingkungan jarak jauh yang sederhana di bawah sambungan jaringan yang tidak stabil di daerah pedesaan. Kerangka ini memiliki potensi untuk diadopsi dalam sistem pendukung hortikultura tropis berbasis awan, yang ditujukan untuk pemantauan lingkungan jangka panjang dan pengendalian fasilitas lokal.