Hama tikus dan burung merupakan ancaman serius dalam sektor pertanian di Indonesia, terutama bagi petani padi dan jagung. Kerugian akibat hama tersebut bisa mencapai 30% dalam satu masa panen. Penelitian ini mengembangkan sebuah alat pengusir hama otomatis bernama AUDIOGUARD yang menggunakan sensor gerak (PIR) dan suara (mikrofon directional), serta memberikan respon berupa gelombang ultrasonik. Alat ini dikendalikan oleh mikrokontroler ESP32-CAM dan Raspberry Pi, serta dilengkapi dengan modul GPS dan panel surya. AUDIOGUARD didesain untuk tahan cuaca dan dapat beroperasi secara mandiri. Inovasi ini ditujukan untuk meningkatkan efisiensi produksi pertanian sekaligus mengurangi ketergantungan pada pestisida kimia.
Kata Kunci: hama pertanian, ultrasonik, sensor PIR, ESP32, pengusir burung, pengusir tikus
- Pendahuluan
Indonesia merupakan negara agraris dengan sektor pertanian sebagai pilar utama ketahanan pangan nasional. Namun, tantangan serius masih dihadapi, terutama serangan hama seperti burung pipit dan tikus sawah. Kedua jenis hama ini sering menyebabkan kerusakan yang signifikan pada tanaman, mulai dari tahap pertumbuhan hingga pascapanen.
Menurut World Food and Agriculture – Statistical Yearbook 2023, sekitar 20% hasil panen global rusak akibat hama non-serangga seperti tikus dan burung. Di beberapa daerah di Indonesia seperti Subang dan Indramayu, kerusakan akibat hama tikus dilaporkan mencapai 30%. Hal ini mendorong perlunya pendekatan teknologi tepat guna sebagai solusi alternatif yang efektif dan ramah lingkungan.
Proyek PKM-KI ini memperkenalkan AUDIOGUARD, sebuah alat pengusir hama otomatis berbasis teknologi sensor suara dan gerak, serta respon ultrasonik yang aman bagi manusia dan lingkungan.
- Tinjauan Pustaka
2.1 Hama Tikus dan Burung
Tikus dan burung merupakan hama utama dalam sektor pertanian. Tikus aktif sejak tahap persemaian hingga panen, sementara burung menyerang biji-bijian saat pematangan. Pendekatan konvensional seperti jebakan dan pestisida masih banyak digunakan, namun berisiko tinggi terhadap lingkungan.
2.2 Gelombang Ultrasonik
Gelombang ultrasonik (20–60 kHz) efektif mengganggu pendengaran hewan tertentu tanpa membahayakan manusia. Tikus merespon frekuensi 35–50 kHz, sedangkan burung merespon 15–25 kHz.
2.3 Teknologi Sensor
Sensor PIR mendeteksi gerakan berdasarkan perubahan radiasi inframerah, sedangkan mikrofon directional mampu mengenali suara dari arah tertentu. Kombinasi keduanya dapat meningkatkan akurasi deteksi hama.
2.4 Mikrokontroler dan GPS
ESP32-CAM dengan kemampuan konektivitas Wi-Fi dan kamera internal, serta Raspberry Pi sebagai pusat komputasi, memungkinkan otomatisasi dan monitoring real-time. Modul GPS NEO-6M digunakan untuk pelacakan lokasi perangkat.
2.5 IoT dan Lingkungan
Teknologi IoT yang mendukung pengendalian jarak jauh menawarkan solusi berkelanjutan dalam pengelolaan hama. Pendekatan ini membantu mengurangi ketergantungan terhadap pestisida dan meminimalisasi dampak ekologis.
- Metodologi
3.1 Proses Inovasi
Pengamatan lapangan dan diskusi dengan petani di Kecamatan Cibiru mengungkapkan kebutuhan akan solusi otomatis. Prototipe AUDIOGUARD dirancang dengan fokus pada keefektifan dan efisiensi biaya, serta kemudahan replikasi.
3.2 Spesifikasi Produk
AUDIOGUARD dilengkapi dengan:
Sensor PIR dan mikrofon arah
Pemancar ultrasonik 20–45 kHz
Mikrokontroler ESP32-CAM & Raspberry Pi
Modul GPS, panel surya, dan baterai lithium
Casing tahan air dan panas
Sistem IoT untuk kontrol via Android (barcode)
3.3 Material dan Komponen
Elektronik: ESP32, Raspberry Pi, PIR, GPS, speaker ultrasonik, baterai lithium, panel surya
Non-elektronik: Akrilik, ABS, PVC, breadboard, konektor, dan sistem casing
Software: Arduino IDE & MicroPython untuk logika kontrol
3.4 Pengujian dan Validasi
Prototipe diuji di area pertanian semi-lapangan. Pengujian dilakukan untuk menilai efektivitas deteksi, keluaran ultrasonik, daya tahan energi, dan kestabilan sinyal GPS.
- Hasil dan Pembahasan
4.1 Kinerja Alat
AUDIOGUARD mampu mendeteksi keberadaan burung dan tikus dengan akurasi tinggi. Respon ultrasonik otomatis aktif dalam waktu <1 detik setelah deteksi.
4.2 Efektivitas Energi
Dengan panel surya dan baterai lithium 12V, alat dapat beroperasi selama 24–48 jam tanpa sinar matahari.
4.3 Perbandingan Produk Sejenis
Fitur AUDIOGUARD TISSOR/ T212 XSTOP/ ELB034
Mengusir Tikus & Burung ✔ ✔ / ✘ ✘ / ✔
Sensor Gerak & Suara ✔ ✘ / ✘ ✘ / ✘
Ultrasonik + GPS ✔ ✔ / ✘ ✔ / ✘
Tenaga Surya ✔ ✘ ✔
Harga Pasar Rp 600.000 Rp 570.000 Rp 750.000
4.4 Potensi Komersial
Dengan harga yang kompetitif dan fitur unggulan, AUDIOGUARD berpotensi dikembangkan menjadi produk komersial dalam sektor pertanian skala kecil-menengah.
- Kesimpulan
AUDIOGUARD adalah inovasi teknologi tepat guna yang mampu menjawab tantangan hama tikus dan burung di sektor pertanian. Perangkat ini mengombinasikan deteksi gerak dan suara, serta memberikan respon ultrasonik otomatis. Dengan pendekatan yang ramah lingkungan, efisien, dan mudah digunakan, alat ini dapat membantu petani meningkatkan hasil panen serta mengurangi kerugian akibat hama.