Skip to content

Fasilitas riset pertanian dalam ruang

Kebun hidroponik dalam kontainer, dipantau sensor dan dikendalikan AI

Toba Smart Farming meneliti pertanian dalam ruang di kontainer 10 kaki. Jaringan sensor mengukur kondisi tiap titik, data dipetakan menjadi mikroklimat, dan pengendali berbasis AI diuji untuk mengatur iklim dan pencahayaan.

  • Kontainer 10 kaki

    Hidroponik vertikal DFT

  • 24 node sensor nirkabel

    Ditambah sensor pH dan EC

  • Pemetaan mikroklimat

    Keseragaman kondisi antar-titik

  • Kontrol iklim berbasis AI

    DQN dan RL-PID dalam eksperimen

Tentang

Riset terapan di satu fasilitas yang terukur

Toba Smart Farming adalah platform riset pertanian dalam ruang. Pusatnya sebuah kontainer 10 kaki berisi rak hidroponik vertikal yang dipasangi jaringan sensor, pipeline data, dan pengendali iklim.

Pertanyaan risetnya praktis: seberapa seragam kondisi di dalam ruang tanam, seberapa andal data sensornya, dan apakah pengendali berbasis AI dapat menjaga iklim dengan memperhitungkan energi listrik.

Hasil eksperimen hanya disampaikan melalui publikasi yang ditautkan di situs ini. Angka hasil panen, penghematan energi, atau akurasi model tidak dikutip ulang di luar publikasinya.

Fasilitas

Kontainer 10 kaki sebagai kebun riset terinstrumentasi

Fasilitas riset berupa kontainer 10 kaki berisi sistem hidroponik vertikal. Di dalamnya terpasang jaringan sensor nirkabel, sensor larutan nutrisi, pipeline data yang dikelola sendiri, serta pengendali iklim dan pencahayaan yang sedang diuji.

Spesifikasi terverifikasi

Setiap baris ditautkan ke catatan publik yang menjadi sumbernya.

Wadah

Kontainer 10 kaki untuk pertanian vertikal dalam ruang

SINTA · Penelitian 2025 (PPDK) (tautan eksternal)
Sistem tanam

Hidroponik vertikal dengan deep flow technique (DFT)

SINTA · Penelitian 2025 (PPDK) (tautan eksternal)
Pengembangan
Jaringan sensor lingkungan

24 node sensor nirkabel untuk menilai keseragaman kondisi antar-titik

JICSA 2026 · doi:10.54074/jicsa.v2i1.32 (tautan eksternal)
Operasional
Larutan nutrisi

Pemantauan pH dan EC

JICSA 2026 · doi:10.54074/jicsa.v2i1.34 (tautan eksternal)
Operasional
Pipeline data

Edge-IoT self-hosted (server dikelola sendiri)

JICSA 2026 · doi:10.54074/jicsa.v2i1.34 (tautan eksternal)
Operasional
Pengendali iklim

DQN dan pengendali berbasis aturan, keduanya pernah dijalankan pada sistem

JICSA 2026 · doi:10.54074/jicsa.v2i1.33 (tautan eksternal)
Eksperimen
Pengendali pencahayaan

Hybrid reinforcement learning–PID

IEEE TIME-E 2025 · doi:10.1109/time-e68804.2025.11512910 (tautan eksternal)
Eksperimen

Alur sistem: dari sensor ke aktuator

Status setiap komponen mengikuti catatan publik terbaru, bukan telemetri langsung.

  • Operasional

    Bagian dari sistem yang berjalan dan dipakai sebagai infrastruktur dalam studi yang sudah terbit.

  • Eksperimen

    Metode yang diuji atau dibandingkan dalam studi; bukan pengendalian harian.

  • Pengembangan

    Sedang dibangun dalam proyek riset yang berjalan.

  1. Tahap 2

    Pemrosesan

    Mengolah data di sisi edge dan menguji metode analisis.

  2. Tahap 4

    Aktuator & kontrol

    Mengubah kondisi ruang tanam berdasarkan keputusan pengendali.

Keputusan pengendali mengubah kondisi ruang tanam, lalu kondisi itu diukur kembali oleh sensor pada siklus berikutnya.

Artikel & Temuan

Catatan berbasis data dari fasilitas

Penjelasan ringkas tentang hasil pengukuran, batas interpretasi, dan implikasinya bagi rekayasa sistem indoor farming.

IoT · Edge computing · Infrastruktur

27 node

mengirim data ke Jetson Nano untuk penyimpanan, monitoring, dan keputusan kontrol lokal.

14 Oktober 2026 · Albert Sagala

Dari IoT ke Edge-to-Cloud: arsitektur tangguh untuk container farm

Arsitektur riset kami mempertahankan kontrol AC, humidifier, dan injeksi CO₂ di edge, sementara dashboard lokal dapat dipantau secara daring melalui Cloudflare Tunnel.

Baca artikel

Mikroklimat spasial · Distribusi udara

4,6×

gradien horizontal lebih besar daripada gradien vertikal pada akhir pemulihan.

14 Oktober 2026 · Albert Sagala

Mengapa perbedaan suhu horizontal lebih penting daripada ketinggian rak?

Pada kejadian pemulihan AC, selisih kiri–tengah mencapai 3,33°C, sedangkan selisih atas–bawah hanya 0,72°C. Temuan ini mengarahkan perhatian dari sekadar ketinggian rak menuju distribusi aliran udara sepanjang kontainer.

Baca artikel

Mikroklimat spasial · Pendinginan

5,03°C

rentang suhu antarsensor ketika AC menyala.

14 Oktober 2026 · Albert Sagala

AC mendinginkan container farm—tetapi tidak merata

Analisis 544 waktu pengamatan menunjukkan suhu rata-rata turun saat AC menyala, tetapi ketimpangan suhu antarlokasi membesar. Temuan ini menjelaskan mengapa kontrol berbasis satu sensor dapat menyesatkan.

Baca artikel

VPD · Temuan fasilitas

48,16%

waktu pengamatan berada dalam rentang air-VPD 0,6–1,2 kPa.

14 Oktober 2026 · Albert Sagala

VPD di Container Farm: suhu terlihat baik belum tentu cukup

Pengamatan 48,1 jam menunjukkan masalah kelembapan malam yang tidak terlihat bila evaluasi hanya memakai suhu rata-rata. Artikel ini membahas data, keterbatasan air-VPD, serta arah kontrol suhu–kelembapan berikutnya.

Baca artikel

Riset & Proyek

Studi kasus dari fasilitas

Setiap studi kasus merangkum masalah, pendekatan, perangkat, dan statusnya. Hasil dan angka eksperimen dibaca langsung di dokumentasi yang ditautkan.

Eksperimen2026

Pemetaan mikroklimat spasial dengan 24 node sensor

Masalah
Kondisi lingkungan di dalam kontainer belum tentu seragam, sehingga pembacaan dari satu titik dapat menyesatkan keputusan kontrol.
Pendekatan
Menilai keseragaman spasial dari banyak titik ukur sekaligus, dengan konsumsi energi sebagai bagian dari penilaian.
Perangkat / data
Jaringan sensor nirkabel 24 node di dalam container farm.
Eksperimen2024–2026

Kontrol iklim: DQN dibandingkan pengendali berbasis aturan

Masalah
Pengendali iklim harus menjaga kondisi tanam sekaligus memperhitungkan konsumsi listrik.
Pendekatan
Menjalankan pengendali DQN dan pengendali berbasis aturan pada sistem, lalu membandingkan performa iklim dan energi listriknya. Studi sebelumnya menguji DDPG untuk nutrisi dan iklim.
Perangkat / data
Pengendali DQN, pengendali berbasis aturan, dan data energi listrik dari pertanian dalam ruang.
Operasional2026

Pipeline data edge-IoT untuk pH dan EC

Masalah
Larutan nutrisi hidroponik perlu dipantau terus-menerus dengan infrastruktur data yang dikelola sendiri.
Pendekatan
Membangun pipeline data edge-IoT yang dikelola sendiri lalu mengevaluasi kinerjanya.
Perangkat / data
Sensor pH dan EC, pipeline edge-IoT self-hosted.
Eksperimen2025

Deteksi drift multi-sensor (DriftWatch-CEA)

Masalah
Pembacaan sensor dapat bergeser dari kondisi sebenarnya seiring waktu, sehingga data untuk kontrol menjadi tidak andal.
Pendekatan
Kerangka adaptif spasio-temporal untuk mendeteksi drift pada banyak sensor sekaligus.
Perangkat / data
Data multi-sensor dari sistem controlled environment agriculture.
Pengembangan2025

Hidroponik vertikal DFT dalam kontainer 10 kaki

Masalah
Meningkatkan hasil tanaman pada pertanian vertikal dalam ruang.
Pendekatan
Mengembangkan sistem hidroponik vertikal deep flow technique (DFT) dengan kontrol iklim berbasis IoT.
Perangkat / data
Kontainer 10 kaki, rak hidroponik vertikal DFT, kontrol iklim IoT.

Publikasi

Makalah yang berkaitan dengan fasilitas dan pertanian presisi. Daftar lengkap ada di situs akademik pemimpin riset.

Makalah terbit

  1. 2025

    Hybrid RL-PID for intelligent lighting control in container-based indoor farming

    IEEE International Conference on Technology, Informatics, Management, Engineering and Environment (TIME-E)

  2. 2025

    DriftWatch-CEA: a spatio-temporal adaptive framework for multi-sensor drift detection in controlled environment agriculture systems

    IEEE International Conference on Technology, Informatics, Management, Engineering and Environment (TIME-E)

  3. 2024

    Optimizing indoor vertical farming with DDPG reinforcement learning: enhancing control of nutrient levels, climate conditions, and plant health

    IEEE International Conference on Technology, Informatics, Management, Engineering and Environment (TIME-E)

  4. 2024

    A microservices-driven digital twin model for precision farming in a controlled indoor environment

    IEEE International Conference on Technology, Informatics, Management, Engineering and Environment (TIME-E)

  5. 2022

    Smart farming: drip irrigation controlled using LR-WPAN with hybrid power

    Jurnal Sistem Informasi dan Ilmu Komputer Prima (JUSIKOM PRIMA)

Penerapan lapangan

Kegiatan pengabdian kepada masyarakat yang dipimpin atau diikuti pemimpin riset, sesuai catatan publik.

SINTA · Pengabdian kepada masyarakat (tautan eksternal)
  1. 2026

    Penguatan kapasitas petani hortikultura Desa Banualuhu dengan penerapan hidroponik vertikal IoT–energi surya pada komoditas seledri

    Anggota · Hibah internal

  2. 2024

    Pengenalan teknologi IoT di bidang pertanian untuk mendukung kegiatan laboratorium di SMKN 1 Pagaran

    Ketua · Hibah internal (PKM)

  3. 2022

    Smart precision farming untuk optimalisasi jumlah air dan nutrisi (fertigasi) pada tanaman stroberi di Desa Pintubosi, Kabupaten Toba

    Ketua · Pengabdian kepada masyarakat kompetitif nasional

Tim

Penanggung jawab riset

Pemimpin riset

Albert Sagala

  • Associate Professor of Electrical Engineering, Institut Teknologi Del
  • PhD Candidate, Engineering Physics, Institut Teknologi Bandung

Bidang riset

  • Intelligent control and cyber-physical systems
  • Artificial intelligence for precision agriculture
  • Internet of Things and wireless sensor networks
  • Instrumentation, automation, and edge computing

Profil akademik

Jabatan dan afiliasi di atas adalah posisi pribadi pemimpin riset. Pencantumannya tidak menyatakan dukungan, kemitraan, atau pengesahan resmi dari institusi tersebut terhadap Toba Smart Farming.

Kontak

Jalur kolaborasi

Pilih jalur yang paling dekat dengan kebutuhan Anda, lalu kirim pesan singkat berisi konteks dan pertanyaan.

  • Riset bersama di fasilitas

    Jaringan sensor, pemetaan mikroklimat, deteksi drift sensor, pipeline data edge, dan kontrol iklim atau pencahayaan berbasis AI di kontainer 10 kaki.

    Lihat fasilitas
  • Penerapan di lapangan

    Hidroponik vertikal IoT dengan energi surya dan irigasi presisi bersama petani atau sekolah, seperti kegiatan yang sudah tercatat.

    Lihat kegiatan lapangan
  • Diskusi metode dan publikasi

    Pertanyaan tentang metode, data, atau replikasi studi yang sudah terbit.

    Lihat publikasi

Email

[email protected]

Pesan dibaca langsung oleh pemimpin riset. Sertakan nama, organisasi, dan jalur kolaborasi yang Anda minati.

Formulir ini tidak mengirim data ke server. Tombol di bawah membuka aplikasi email Anda dengan draf pesan ke [email protected].