Skip to content
TobaSmart Farming

Toba, Indonesia · Riset pertanian dalam ruang

Pertanian Indoor Berbasis AI: Dari Data Sensor ke Kendali Cerdas

Mengkaji reinforcement learning yang aman, pemetaan mikroklimat 3D, pengaturan VPD, dan kontrol hemat energi pada pertanian vertikal berinstrumen.

Jelajahi riset kamiBerkolaborasi
Interior kontainer Toba Smart Farming: rak hidroponik dan perangkat riset
Fasilitas kontainer berinstrumen di Sumatera Utara, Indonesia. Lihat fasilitas →
10 ft
Kontainer riset berinstrumen
27 + 1
Node sensor dalam dan luar ruang
Toba
Sumatera Utara, Indonesia

Cuaca & mikroklimat

Di luar lahan. Di dalam container.

Prakiraan BMKG untuk Balige I, Kabupaten Toba, berdampingan dengan demonstrasi mikroklimat container. Dua sumber berbeda, dengan status data yang ditampilkan secara jelas.

BMKG · Prakiraan resmi

Balige I · Toba

Prakiraan cuaca per 3 jam; bukan pengukuran langsung atau statistik iklim jangka panjang. Balige I tidak mewakili seluruh wilayah Toba.

Mengambil prakiraan BMKG…

Sumber: BMKG — Balige I
DATA SINTETIS · DEMONSTRASI

Mikroklimat container 10 kaki

Seluruh angka dan kurva di bawah dihasilkan secara matematis untuk ilustrasi. Bukan pembacaan sensor, bukan hasil eksperimen, dan bukan data BMKG. Pola lampu simulasi: 06.00–22.00 WIB. Cahaya dalam lux, bukan PPFD.

Suhu udara

— °C

Simulasi

Rentang 24 jam: —

Kelembapan relatif

— % RH

Simulasi

Rentang 24 jam: —

Intensitas cahaya

— lux

Simulasi

Rentang 24 jam: —

Kadar CO₂

— ppm

Simulasi

Rentang 24 jam: —

Kurva: 24 jam terakhir, kiri → kanan; skala setiap metrik berbeda. Simulasi diperbarui setiap menit. Waktu simulasi: —

Cerita riset

Apa yang dapat dipelajari dari satu kontainer?

Arah riset →

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 dengan hidroponik vertikal
Studi kasus
6 topik riset terdokumentasi
Publikasi
10 makalah terbit dengan DOI atau tautan penerbit
Pemimpin riset
Albert Sagala

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.

  2. Tahap 2

    Pemrosesan

    Mengolah data di sisi edge dan menguji metode analisis.

  4. 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 riset dan pertanian Toba

Temuan fasilitas dan penjelasan berbasis sumber tentang mikroklimat, teknologi pertanian, serta risiko di lapangan.

Jaringan komputer · Cisco Packet Tracer

3 konsep

VLAN, VTP, dan routing antar-VLAN dalam satu topologi.

20 Oktober 2026 · Albert Sagala

Memahami VLAN, VTP, dan Inter-VLAN Routing melalui Cisco Packet Tracer

Penjelasan konsep, konfigurasi CLI tiga switch dan satu router, serta pengujian konektivitas untuk mahasiswa Teknik Elektro.

Baca artikel

Layanan & Pelatihan

IoT

review sistem dan workshop praktik.

17 Oktober 2026 · Albert Sagala

Review monitoring IoT dan workshop From ESP32 to Grafana

Cakupan jelas, harga awal, dan pengalaman narasumber terdokumentasi.

Baca artikel

Catatan retrospektif · 2024

BSSN

National Cyber Exercise #9 di Medan.

17 Oktober 2026 · Albert Sagala

Albert Sagala berbagi praktik pencegahan malware stealer

Keterlibatan sebagai narasumber, dengan rujukan berita resmi IT Del.

Baca artikel

Catatan retrospektif · 2024

FGD

tata kelola keamanan informasi Sumatera Utara.

17 Oktober 2026 · Albert Sagala

Kontribusi pada diskusi kebijakan keamanan informasi Sumut

Pembahasan tata kelola, SIEM, dan NIST Cybersecurity Framework dalam FGD November 2024.

Baca artikel

Metode riset · Ruang & waktu

Kriging + SARIMA

memetakan lokasi dan meramalkan waktu dengan validasi yang tepat.

15 Oktober 2026 · Albert Sagala

Memetakan Ruang, Meramalkan Waktu: Kriging dan SARIMA untuk Indoor Farming

Peran Kriging, IDW, RBF, ARIMA, dan SARIMA, periode musiman, serta pencegahan kebocoran data dalam evaluasi.

Baca artikel

AI · Indoor vertical farming · Arah riset

9 tren

dipilah berdasarkan kematangan, nilai praktis, dan peluang kontribusi ilmiah.

15 Oktober 2026 · Albert Sagala

Sembilan tren AI yang membentuk indoor vertical farming pada 2026

Dari Safe RL dan digital twin hingga edge AI, phenotyping, predictive maintenance, dan asisten LLM—termasuk mana yang nyata dan mana yang masih hype.

Baca artikel

Grafana · Monitoring · Indoor farming

27 node

dipantau bersama status AC, humidifier, CO₂, kesehatan sensor, dan alarm operasional.

15 Oktober 2026 · Albert Sagala

Dashboard Grafana untuk monitoring indoor farming secara real-time

Cara mengubah data sensor dan aktuator menjadi dashboard operasional yang membantu diagnosis mikroklimat, evaluasi kontrol, dan deteksi gangguan.

Baca artikel

Kabut asap · Pertanian lapangan

Fase kritis

prioritaskan pembungaan dan pembentukan hasil untuk pemeriksaan.

15 Oktober 2026 · Albert Sagala

Saat Asap Menutupi Matahari: Apa Artinya bagi Petani Toba?

Risiko fotosintesis, fase rentan, dan panduan pencatatan bagi petani Toba tanpa menebak angka kerugian panen.

Baca artikel

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. 2026

    Experimental comparison of deployed DQN and rule-based climate controllers in indoor farming: climate performance and electrical energy trade-offs

    Journal of Intelligent Computing Systems and Applications

  2. 2026

    Energy-aware spatial uniformity assessment in a container farm using a 24-node wireless sensor network

    Journal of Intelligent Computing Systems and Applications

  3. 2026

    Performance evaluation of a self-hosted edge-IoT data pipeline for hydroponic pH and EC monitoring

    Journal of Intelligent Computing Systems and Applications

  4. 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)

  5. 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)

  6. 2025

    Pengenalan teknologi Internet of Things (IoT) untuk sistem hidroponik di SMKN 1 Pagaran, Kabupaten Tapanuli Utara, Sumatera Utara

    Jurnal Abdi Masyarakat Indonesia

  7. 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)

  8. 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)

  9. 2022

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

    Jurnal Sistem Informasi dan Ilmu Komputer Prima (JUSIKOM PRIMA)

  10. 2022

    Implementation of portable off-grid solar water pump for irrigation systems

    Jurnal Mantik

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. 2025

    Empowering local farmers with solar-integrated IoT vertical hydroponics for celery cultivation

    Ketua · IEEE Tech4Good

  3. 2024

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

    Ketua · Hibah internal (PKM)

  4. 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

  5. 2022

    Implementasi irigasi tetes pada tanaman stroberi dan pembuatan pupuk organik cair untuk mendukung wisata agro di Desa Onanrunggu, Samosir

    Ketua · Hibah internal (PKM)

Publikasi & pengabdian

Dari penelitian menuju penerapan di masyarakat

Kumpulan publikasi dan pengabdian di bidang pertanian presisi, jaringan sensor, otomasi, dan keamanan sistem.

9

Jurnal Internasional ↗

23

Prosiding Internasional ↗

9

Jurnal Nasional ↗

6

Kegiatan pengabdian ↗

Jelajahi publikasi & pengabdian

Sumber belajar & karya akademik

Publikasi & pengabdian masyarakat →Materi ajar →Mahasiswa & bimbingan →

Berkolaborasi dengan Tobafarm

Mulai dari pertanyaan. Susun rencana yang teruji.

Pilih jalur sesuai kebutuhan. Lingkup, fasilitas, jadwal, dan keluaran dibahas sebelum pekerjaan dimulai.

01 · Untuk peneliti

Susun studi bersama

Diskusikan pertanyaan eksperimen, data sensor, metode mikroklimat, dan evaluasi kontrol.

Diskusikan riset bersama →

02 · Untuk industri & pemerintah

Rancang pilot penerapan

Jajaki sensor, monitoring, audit mikroklimat, dan prototipe kontrol dengan keluaran terukur.

Jelajahi dukungan pilot →

03 · Untuk mahasiswa & pengajar

Belajar dari sistem nyata

Temukan materi ajar, informasi bimbingan, atau diskusikan pelatihan teknis terarah.

Jelajahi sumber belajar →