Cyber Physical - drn.go.id Komtek Pangan dan Pertanian... · arah pengembangan cyber physical system bidang pertanian di era industri 4.0 kudang boro seminar dekan fateta ipb ...

3/19/2018

1

1

ARAH PENGEMBANGAN CYBER PHYSICAL

SYSTEM BIDANG PERTANIAN DI ERA

INDUSTRI 4.0

KUDANG BORO SEMINAR

DEKAN FATETA IPB

E-mail: [email protected]

FGD Peningkatan Pendayagunaan Bioindustri dan Enjiniring

Pertanian dalam Mendukung Kedaulatan Pangan di Era Industri 4.0

Auditorium BBP Mektan Tangerang Banten

19 Maret 2018

2 Cyber Physical System

3/19/2018

2

3

“Pasar global produk hasil

pertanian organik telah tumbuh

lebih dari 4,7 kali sejak tahun 1999

dari 15,2 milyar dollar menjadi 72

milyar dollar pada tahun 2013“

IFOAM 2016

+ Agriculture &

Agroindustry

Industri Tanaman Skala Menengah ke Atas

3/19/2018

3

Arsitektur Sistem Multi-Agen Industri Tanaman Berbasis Greenhouse

USER

U S E R I N T E R F A C E

USER’S PREFERENCE SELECTION MODULE

Modes of control

Parameters of control

Optimality Criteria

Control Knowledge

Supervisory Control Engine

Crop Knowledge

Climatic Knowledge

I/O Knowledge

Greenhouse Controllers

Greenhouses

Greenhouse Controllers

Greenhouse Controllers

Array of Controllers

SUPERVISORY AGENT

Supervised Agents

Identification of Crop Canopy Area

Tamrin, Seminar, Hardjoamidjojo,

Suhardiyanto 2002

3/19/2018

4

Imaging

2.6 m

Moderate water stress increases sugar content in tomato fruits

Irrigation control system for high sugar content tomato production

Seminar Nasional Ketahanan Pangan Dan Pertanian Berkelanjutan, 07

Oktober 2015 Politeknik Pertanian Negeri, Payakumbuh

Water stress detection with thermal imaging technique

Plant diagnosis

With thermography

Before After water stress treatment

Stressed Healthy

Thermal

camera

Inhibition of transpiration caused by water stress increases the leaf temperature

3/19/2018

5

KENDALI LAHAN TERTUTUP (BROILER HOUSE)

Smart-phone Display

KESIMPULAN (1) Pertanian Presisi adalah pilar utama dalam perwujudan

ketahanan pangan dan pertanian berkelanjutan Kompleksitas pertanian presisi dalam dari hulu ke hilir yang

bersinergi dan terpadu mutlak memerlukan inovasi dan dukungan TI (Teknologi Informasi) & CBIS (Computer-Based Information System) dan Sistem Komputasi Cerdas (Intelligent Computing Systems)

Data, informasi, pengetahuan & pakar untuk mendukung

pertanian presisi tersebar di berbagai lokasi geografis sehingga diperlukan inter-, extra-, intra-net technology, web, mobile & cloud computing technology. Seminar Nasional Ketahanan Pangan

Dan Pertanian Berkelanjutan, 07 Oktober 2015 Politeknik Pertanian

Negeri, Payakumbuh

3/19/2018

6

AGROINDUSTRI BERKELANJUTAN

Ekonomi

Lingkungan

Sosial

WORLD NATURE IS A

COMPLEX

SYSTEM

PROBLEM

3/19/2018

7

THE ADVANCEMENT OF IT & INTELLIGENT COMPUTING PROVIDING NEW OPPORTUNITIES

Hulu (Land)

Pemilihan lahan

Aktor 1 Aktor 2 Aktor 3 Aktor k+1

Pengolahan lahan

Penanaman & Pemeliharaan

Aktor 4

Pemanenan & Pra-pengolahan

...

Pengangkuta Pengolahan,

Pengemasan,Penyimpanan

Aktor k

Pemasaran Penyajian

Konsumsi Utilisasi

Aktor n

Penangaanan Limbah

Hilir (Table)

Integrasi Hulu Hilir

Pengamatan & perlakuan presisi di sepanjang rantai produksi

Precision Agriculture (PA)

3/19/2018

8

MANAJEMEN LAHAN DAN TANAMAN BERBASIS PERTANIAN PRESISI

These technologies provide a platform through which managers can generate informative data and information that can be used to make sound decisions for sustainable development.

3/19/2018

9

MEWUJUDKAN AGROINDUSTRI BERKELANJUTAN

Pertanian Presisi (Precision Agriculture)

Sistem Pelacakan (Tracebility System)

Hulu-ke-Hilir (Land-to-Table)

Teknologi Informasi & Komputasi Berkinerja Tinggi

(High Performance Information & Computation Technologies)

Agroindustri Berkelanjutan

(Sustainable Agroindustry)

Pemilihan Lahan untuk Produksi Tanaman Pangan

3/19/2018

10

Pemilihan Lahan Tertutup Produksi Broiler

Ekologi dan

Dampak

Lingkungan

Kondisi Alam Kerawanan Bencana

Infrastruktur

Overlaying All Factors

Final Decision Result

PERAWATAN TANAMAN YANG TEPAT

3/19/2018

11

PENENTUAN WAKTU DAN METODA PANEN

Azas pertanian presisi pada proses

pemanenan yang baik adalah tepat

waktu dan tepat metoda dengan

mempertimbangkan kondisi tanaman,

iklim, lingkungan dan lahan di lokasi

tertentu.

Nishiguchi dan Yamagata 2009

3/19/2018

12

Fertilizer Calculation

SNm

𝑆𝑁𝑡 = 𝑆𝑁𝑚(𝑖, 𝑗

𝑖,𝑗

SNm(0,0) SNm(0,1) SNm(0,2) … SNm(0,i)

SNm(1,0) … … … …

SNm(2,0) … … … …

… … … … …

SNm(j,0) … … … SNm(j,i)

Solahudin et al 2015, Divisi Teknik Bio-Informatika, Dept TMB Fateta IPB

ANALISIS SERANGAN VIRUS GEMINI PADA TANAMAN CABE MERAH (Capsicum annuum L.) dengan TEKNOLOGI DRONE

3/19/2018

13

ANALISIS SERANGAN VIRUS GEMINI PADA TANAMAN CABE MERAH (Capsicum annuum L.) dengan TEKNOLOGI DRONE

Akurasi membedakan tanaman yang

sehat menggunakan metoda

segmentasi Bayesian mencapai

95.58%.

REKAYASA GENETIKA UNTUK KULTIVAR UNGGUL

3/19/2018

14

SISTEM PELACAKAN (TRACEABILITY SYSTEM)

Keterlacakan (traceability) kemampuan menangkap, menyimpan dan menyediakan informasi yang relevan untuk suatu produk pertanian pada semua simpul rantai produksi makanan dari hulu ke hilir, dimana produknya dapat diperiksa untuk keperluan keamanan, kendali mutu, pelacakan mundur dan maju disetiap saat (Bosona dan Grebesenbet 2013)

Hulu Hilir

MODEL SISTEM PELACAKAN BERBASIS KOMPUTER

Our Research

Seminar 2015

Fungsi komputasi

Fungsi akuisisi

Fungsi repositori

Fungsi koneksi & integrasi

3/19/2018

15

29

30 Internetworked Data of Actors

Data Perwakilan

Petani

Data Aktor

Data Produk Padi

Data Proses Petani

Data Proses Koperasi

Data Hasil Uji Laboratorium

Data Lembaga Sertifikasi

Data Sertifikat

Data Kemasan

Data Transportir

& Pengirim

Data Pemesanan

3/19/2018

16

31 Arsitektur Sistem Skema Arsitektur Sistem dan Pengguna

SISTEM PELACAKAN UNTUK RANTAI PRODUKSI BROILER

Our Research

3/19/2018

17

Backward & Forward Tracing

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4795677/

KESIMPULAN Pertanian Presisi adalah pilar utama dalam perwujudan ketahanan

pangan dan pertanian berkelanjutan

Kompleksitas pertanian presisi dalam dari hulu ke hilir yang bersinergi dan terpadu mutlak memerlukan inovasi dan dukungan TI (Teknologi Informasi) & CBIS (Computer-Based Information System) dan Sistem Komputasi Cerdas (Intelligent Computing Systems)

Data, informasi, pengetahuan & pakar untuk mendukung pertanian presisi tersebar di berbagai lokasi geografis sehingga diperlukan inter-, extra-, intra-net technology, web, mobile & cloud computing technology

3/19/2018

18

TRENDS IN CURRENT DECISION MAKING FOR NATURAL RESOURCE MANAGEMENT • Deep Learning with ANN Modeling • Involve Multiple-Platform, Heterogenous, Big Data, IoT • Natural-Base (Naturally-Inspired) Modelling & Computation • Integrated Pest Management (IPM) • Coping with Spatial, Geographical, Life Objects • Utilize Multiple Intelligent Agents for Problem Solving • Genetic Engineering • Precision Agriculture Paradigm

36

Terima Kasih