Integration of Multi-Modal Sensors in Aquaponic Farming for IoT-Ready Based on ESP32 and Raspberry Pi Hybrid Platform

Authors

  • Muhammad Risal Universitas Handayani Makassar
  • Pujianti Wahyuningsih Universitas Handayani Makassar
  • Nining Haerani Universitas Muslim Maros
  • Muhammad Mikolas Universitas Handayani Makassar
  • Muhammad Iqbal Lewa Universitas Handayani Makassar

DOI:

https://doi.org/10.30871/jaic.v9i5.10644

Keywords:

Multi-Modal Sensors, Agriculture, Akuaponic, ESP32, Raspberry Pi

Abstract

This study aims to design and implement a smart agriculture system that integrates multi-modal sensors with an aquaponic farming platform, utilizing Raspberry Pi and ESP32 microcontrollers. The integration approach adopts embedded system-based control to connect and coordinate all multi-modal sensor components within the smart aquaponic environment. The primary function of the multi-modal sensors is to acquire comprehensive environmental and operational data from the aquaponic system through instrumentation-based measurement techniques. These data are intended to be further integrated with Internet of Things (IoT) technology using ESP32 and Raspberry Pi as control units. In this study, the integration of the Raspberry Pi and ESP32 platforms demonstrates superior performance compared to a single platform, as it combines a microcontroller capable of reading analog sensor data and transmitting it to the Raspberry Pi, which subsequently functions as the central data processing unit. Experimental results confirm that all multi-modal sensor devices operate reliably when interfaced with the ESP32 and Raspberry Pi, producing accurate data streams that can be utilized in future implementations of IoT-based control systems.

Downloads

Download data is not yet available.

References

[1] Z.N. Rahmawati., A.I. Paramitha., dan M.H. Fahmi, “Akuaponik Sebagai Upaya Ketahanan Pangan Dan Pengelolaan Limbah Plastik DI Desa Sumberdem, Kabupaten Malang,” Jurnal EDUABDIMAS, Vol. 3, No. 3, pp. 231-237, 2024. DOI: https://doi.org/10.36636/eduabdimas.v3i3.4254.

[2] A.A. Buchori., dan T. Sutabri, “Pengembangan Sistem Akuaponik Vertikal Untuk Optimasi Pemanfaatan Ruang di Perkotaan Pada Akuaponik Menggunakan Mikrokontroler Arduino Uno,” Router: Jurnal Teknik Informatika dan Terapan, Vol. 2, No. 4, pp. 132-145, 2024. DOI: https://doi.org/10.62951/router.v2i4.293.

[3] R. Ari., S.Diang., dan S.Novita. “Sistem Deteksi dan Pemantauan Kualitas Air pada Akuaponik Berbasis Android. Jurnal Riset Teknologi Industri”. Vol. 15, No. 1, pp.75-89, 2021. DOI: 10.26578/jrti.v15i1.6829.

[4] A. Pramana., dan E.R. Dalimunthe, “Teknologi Pemberian Nutrisi Ikan Lele dan Tanaman Kangkung Pada Sistem Aquaponik Menggunakan Teknologi IoT,” Jurnal Pendidikan dan Teknologi Indonesia (JPTI), Vol. 5, No. 3, pp. 813-829, 2025. DOI: https://doi.org/10.52436/1.jpti.708.

[5] R.T. Isnanta., A.A. Muyyadi., dan N. Armi, “Penerapan Teknologi Internet of Things (IoT) Pada Budidaya Akuaponik Ikan Patin,” e-Proceeding of Engineering, Vol. 11, No. 6, pp. 6033-6037, 2024.

[6] P.A.P. Wiradani., L. Jasa., dan P. Rahardjo, “Analisis Perbandingan Produktivitas Material Budidaya Akuaponik Berbasis IoT (Internet of Things) Dengan Budidaya Akuaponik Konvensional,” Majalah Ilmiah Teknologi Elektro, Vol. 21, No. 2, pp. 263-270, 2022. DOI: https://doi.org/10.24843/MITE.2022.v21i02.P14.

[7] M.A. Alif., A. Prabowo., dan Supratiwi, “Penerapan Teknologi Akuaponik Berbasis IoT Untuk Meningkatkan Ketahanan Pangan dan Kemandirian Ekonomi di Masjid Berkah Box,” DINAMISA, Vol. 8, No. 5, pp. 1458-1471, 2024. DOI: https://doi.org/10.31849/dinamisia.v8i5.20673.

[8] R.D. Ristanto., H. Ananta., B. Sunarko., U. Hasanah., N. Cahayasabda., M.S. Ramdhani., dan D.H. Hidayatillah, “Implementasi Budidaya Ikan Nila Cerdas Berbasis IoT Pada Kelompok Tani Kalikatok Desa Ngabean Kendal,” DEVOTION: Jurnal Pengabdian Pada Masyarakat, Vol. 4, No. 1, pp. 29-38, 2025. DOI: https://doi.org/10.37905/devotion.v4i1.27512.

[9] A. Syaputra., dan N.S. Prawira, “Implementasi Teknologi IoT Dalam Sistem Akuaponik dan Akuakultur Modern Untuk Optimasi Pertumbuhan Ikan Lele,” ILKOMNIKA: Journal of Computer Science and Applied Informatics, Vol. 6, No. 3, pp. 383-392, 2024. DOI: https://doi.org/10.28926/ilkomnika.v6i3.692.

[10] A.A. Ubaidillah., dan U. Chotijah, “Smart Aquaponik Internet of Things (IoT) Menggunakan Metode Simple Additive Weighting (SAW),” INDEXIA: Informatic and Computational Intelligent Journal, Vol. 4, No. 1, pp. 59-81, 2022. DOI: 10.30587/indexia.v4i1.2879.

[11] M.A. Prasetya., Kusnadi., dan W.E. Septian, “Pengembangan Sistem IoT Dalam Pemberian Pakan Otomatis Untuk Budidaya Ikan Lele Pada Sistem Akuaponik Di Griya Karya Harapanku Cirebon,” JATI, Vol. 8, No. 6, pp. 11291-11297, 2024. DOI: https://doi.org/10.36040/jati.v8i6.11387.

[12] I.M.K. Widiantara., Linawati., dan D.M. Wiharta, “Rancang Bangun Akuaponik Berbasis Internet of Things,” Jurnal SPEKTRUM, Vol. 8, No. 1, pp. 243-253, 2021. DOI: https://doi.org/10.24843/SPEKTRUM.2021.v08.i01.p27.

[13] S.B. Prayitno, “Akuaponik Sebagai Salah Satu Pendekatan Pemanfaatan Lahan Marginal Untuk Penambahan Pendapatan Keluarga,” Prosiding Seminar Nasional Lahan Suboptimal, pp. 20-26, 2024.

[14] A. Pitoyo., O.P. Astirin., R.K. Adi., dan E. Setyanto, “Introduksi Teknologi Aquaponik Guna Mendukung Rintisan Desa Wisata Edukatif Di Desa Pojok, Sukoharjo, Jawa Tengah,” Prosiding Seminar Nasional Penelitian & Pengabdian Masyarakat, pp. 578-583, 2019.

[15] S. Jura., A. Jalil., H.I. Jusman., M. Firman, “Integrasi Sensor Multi-Modal pada Ikat Pinggang Smart sebagai Perlindungan Penculikan Anak,” ELKOMIKA, Vol 12, No. 2, pp. 321-334, 2024. DOI: 10.26760/elkomika.v12i2.321.

[16] R.E. Adinagoro., R.A.A. Putra., R.B. Pamungkas., S.Y.P. Risky., dan R. Susanto, “Implementasi Light Dependent Resistor (LDR) Pada Simulasi Permainan Gobak Sodor,” URANUS: Jurnal Ilmiah Teknik Elektro, Sains dan Informatika, Vol. 2, No. 3, pp. 27-37, 2024. DOI: https://doi.org/10.61132/uranus.v2i3.197.

[17] Inayah, Inayatul. (2021). Analisis Akurasi Sistem Sensor IR MLX90614 dan Sensor Ultrasonik berbasis Arduino terhadap Termometer Standar. Jurnal Fisika Unand. 10. 428-434. 10.25077/jfu.10.4.428-434.2021.

[18] Hariyadi, Hariyadi & Kamil, Mahyessie & Ananda, Putri. (2020). Sistem Pengecekan Ph Air Otomatis Menggunakan Sensor Ph Probe Berbasis Arduino Pada Sumur Bor. Rang Teknik Journal. 3. 340-346. 10.31869/rtj.v3i2.1930.

[19] L.J. Satrianata., E. Setiawan., A.I. Juniani., dan A.T. Nugraha, “Implementasi Sistem Filtrasi Air Alami Terintegrasi Sensor TDS dan ESP32 Untuk Pemenuhan Baku Air Kelas,” Jurnal Elkolind, Vol. 11, No. 3, pp. 690-699, 2024. DOI: http://dx.doi.org/10.33795/elkolind.v11i3.6157.

[20] Ibrahim, Ferdy & Syifa, Fikra & Pujiharsono, Herryawan. (2023). Penerapan Sensor Suhu DS18B20 dan Sensor pH sebagai Otomatisasi Pakan Ikan Berbasis IoT. Journal of Telecommunication Electronics and Control Engineering (JTECE). 5. 63-73. 10.20895/jtece.v5i2.844.

[21] Nugroho, Adam & Wibowo, Adi & Triraharjo, Bambang. (2024). Pendeteksi Suhu dan Kelembaban Ruangan Menggunakan Sensor DHT11 Berbasis Web Server. Sienna. 5. 153-164. 10.47637/sienna.v5i2.1644.

[22] Tanjung, Ferdian & Taali, Taali & Husnaini, Irma & Candra, Oriza. (2023). Rancang Bangun Alat Pengukuran Dan Monitoring Ketinggian Air Pada Bendungan Berbasis Internet Of Things. JTEIN: Jurnal Teknik Elektro Indonesia. 4. 245-255. 10.24036/jtein.v4i1.346.

[23] Arrahma, Salsabila & Mukhaiyar, Riki. (2023). Pengujian Esp32-Cam Berbasis Mikrokontroler ESP32. JTEIN: Jurnal Teknik Elektro Indonesia. 4. 60-66. 10.24036/jtein.v4i1.347.

[24] Masnur, Masnur & Marlina, Marlina. (2022). Sistem Pengendali Energi Listrik Menggunakan Raspberry Pi Pada Smart Building Kampus. Building of Informatics, Technology and Science (BITS). 3. 10.47065/bits.v3i4.1414.

[25] Rahmadani, Fahri & Suhada, Suhada. (2021). Sistem Mikrokontroler Untuk Menentukan Kualitas Air Yang Dapat di Gunakan Oleh Konsumen dengan Menggunakan Arduino. Journal of Information Sistem Research (JOSH). 2. 254-259. 10.47065/josh.v2i4.785.

[26] Akbar, Muhammad & Yahya, Muhammad & Shaddiq, Syahrial. (2025). Relay pada Dinamika dan Stabilitas Sistem Tenaga Listrik yang Berkelanjutan. JETI (Jurnal Elektro dan Teknologi Informasi).

Downloads

Published

2025-10-06

How to Cite

[1]
M. Risal, P. Wahyuningsih, N. Haerani, M. Mikolas, and M. I. Lewa, “Integration of Multi-Modal Sensors in Aquaponic Farming for IoT-Ready Based on ESP32 and Raspberry Pi Hybrid Platform”, JAIC, vol. 9, no. 5, pp. 2239–2246, Oct. 2025.

Similar Articles

1 2 3 4 5 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.