Perpustakaan Digital ITB

Pemeliharaan ikan hias akuarium yang ideal memerlukan perhatian konsisten terhadap jadwal pemberian pakan dan manajemen kualitas air. Namun, para penghobi ikan hias di perkotaan sering kali kesulitan menjaga rutinitas yang teratur, sehingga berpotensi menimbulkan pemberian pakan berlebih (overfeeding), degradasi kualitas air akibat pembusukan sisa pakan, serta terganggunya kesejahteraan ikan. Di sisi lain, sebagian besar sistem Internet of Things (IoT) yang ada saat ini hanya menyediakan komunikasi satu arah untuk visualisasi data sensor, tanpa mekanisme konfirmasi pengiriman perintah pada lapisan aplikasi, padahal pengendalian aktuator kritis seperti mesin pemberi pakan membutuhkan validasi eksekusi yang deterministik. Tugas akhir ini menyajikan perancangan dan implementasi dasbor web full-stack untuk pemantauan dan pengendalian akuarium ikan hias berbasis IoT. Dasbor dikembangkan menggunakan arsitektur empat lapis (four-tier architecture) yang terdiri dari Presentation Tier (React.js dengan Tailwind CSS, disajikan melalui kontainer Nginx), Application Tier (Node.js dan Express.js yang di-deploy pada Google Cloud Platform dengan basis data PostgreSQL), Communication Tier (broker MQTT HiveMQ), serta Edge Tier (perangkat keras akuarium IoT). Untuk mengatasi ketiadaan konfirmasi pengiriman pada protokol MQTT standar yang bersifat fire-and-forget, sistem mengimplementasikan protokol Request-Reply kustom pada lapisan aplikasi yang diamankan dengan penandatanganan muatan (payload) HMAC-SHA256 serta mitigasi serangan siaran ulang (replay attack) melalui validasi timestamp dan cache duplikasi transaksi. Dasbor menyediakan visualisasi sensor waktu nyata (suhu, kekeruhan, pH), status perilaku ikan dari sistem penglihatan mesin (computer vision), kendali aktuator jarak jauh, dan manajemen jadwal pemberian pakan otomatis. Evaluasi komprehensif dilakukan dalam tiga dimensi. Pengujian kotak hitam (black-box) otomatis terhadap 21 kasus uji yang mencakup 8 skenario validasi keamanan dan 13 skenario verifikasi fungsional mencapai tingkat kelulusan 100%. Pengujian kinerja komunikasi selama 200 iterasi Round Trip Time (RTT) menghasilkan rerata latensi 550,44 ms dengan median 484,55 ms, deviasi standar 205,08 ms, dan nol persen kehilangan paket, yang merepresentasikan peningkatan performa sebesar 23,8% dibandingkan platform IoT akuakultur sejenis. Penilaian kebergunaan menggunakan System Usability Scale (SUS) terhadap 10 responden menghasilkan skor rerata 81,00 (Grade A, Excellent), yang mengonfirmasi bahwa antarmuka sistem intuitif dan mudah diakses oleh pengguna sasaran. Pengujian responsivitas notifikasi dasbor pada empat skenario kritis menghasilkan rerata latensi 4,75 detik, jauh di bawah ambang batas spesifikasi 60 detik. Integrasi pemantauan waktu nyata, komunikasi dua arah yang andal, dan keamanan kriptografis membentuk ekosistem kendali yang memitigasi risiko overfeeding dan menjamin kesejahteraan ikan hias. Hasil ini menunjukkan bahwa dasbor yang dikembangkan dapat berfungsi sebagai antarmuka pemantauan dan pengendalian terpadu yang andal bagi para penghobi ikan hias perkotaan, sekaligus menjadi landasan arsitektural yang dapat diadaptasi untuk domain akuakultur berskala lebih luas.