Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN) mendorong percepatan transformasi pertanian nasional melalui penerapan kecerdasan buatan (AI) dan teknologi fotonika. Inovasi tersebut diharapkan menjadi kunci untuk mewujudkan sistem pertanian cerdas yang efisien, produktif, dan berkelanjutan.
Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Fotonika BRIN, Sensus Wijonarko, menjelaskan bahwa konsep pertanian cerdas mencakup sistem yang menggabungkan sensor, internet of things (IoT), AI, big data, otomatisasi, dan blockchain untuk meningkatkan efisiensi penggunaan sumber daya. “Pertanian presisi adalah bagian dari pertanian cerdas yang memanfaatkan data dan teknologi untuk manajemen lahan, air, serta nutrisi tanaman secara optimal,” ujarnya.
Menurut Sensus, teknologi fotonika berperan penting dalam mendukung inovasi pertanian modern. “Jika elektronika bekerja dengan elektron, maka fotonika bekerja dengan cahaya,” jelasnya. Teknologi berbasis cahaya ini telah digunakan dalam berbagai aplikasi seperti sistem kendali perendaman lada, pengukuran kekerasan biji, hingga deteksi visual menggunakan laser distance measurement (LDM).
Tim BRIN juga mengembangkan teknologi fotonika untuk mengukur kecerahan kapulaga dan mendeteksi kandungan racun pada kentang. Pendekatan tersebut dinilai mampu meningkatkan efisiensi produksi sekaligus menjamin keamanan pangan.
Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Fotonika BRIN lainnya, Purwowibowo, menyoroti peran mikrokontroler sebagai otak pengendali dalam sistem smart farming. Teknologi ini berfungsi menghubungkan sensor dengan perangkat pengatur, memproses data secara real-time, dan mengendalikan pompa atau katup air sesuai kebutuhan tanaman.
“Dengan sistem ini, irigasi dan pemupukan bisa diatur otomatis berdasarkan kebutuhan aktual tanaman. Teknologi ini menjawab tantangan keterbatasan tenaga kerja dan ketidakpastian iklim,” paparnya.
BRIN telah menerapkan sistem tersebut di beberapa lokasi, seperti Cikajang (Garut) dan Jeneponto (Sulawesi Selatan). Melalui jaringan LoRa dan GSM, petani dapat memantau kondisi lahan serta mengatur penyiraman lewat ponsel. “Hasil riset menunjukkan efisiensi waktu, tenaga, serta penghematan air secara signifikan,” tambahnya.
Selain itu, pengembangan dilakukan di greenhouse melalui pencahayaan buatan (grow light) berbasis fotonika. “Cahaya biru meningkatkan kehijauan daun, sementara cahaya merah mempercepat pertumbuhan batang dan pembentukan buah. Kombinasi keduanya mampu meningkatkan produktivitas tanaman cabai secara signifikan,” jelas Purwowibowo.
Ia menyebut, perpaduan antara mikrokontroler dan fotonika menciptakan sistem pertanian yang adaptif dan ramah lingkungan. “Fotonika dan kecerdasan buatan adalah kolaborasi ideal untuk masa depan pertanian Indonesia,” tegasnya.
Sementara itu, Edi Kurniawan, Peneliti Ahli Utama Pusat Riset Fotonika BRIN, menjelaskan bahwa AI berfungsi meniru kemampuan berpikir manusia, mulai dari persepsi, pengambilan keputusan, hingga pembelajaran. “AI adalah payung besar yang menaungi machine learning dan deep learning, yang memungkinkan komputer mengenali pola dan mengklasifikasikan data dengan akurasi tinggi,” ujarnya.
Salah satu riset BRIN menggunakan deep learning untuk mengklasifikasi sebelas spesies daun mangrove dari Bali dengan total 5.500 gambar sebagai dataset pelatihan. Hasil penelitian ini menghasilkan publikasi ilmiah, hak cipta, serta dataset terbuka di repositori BRIN.
Penelitian lain memanfaatkan AI untuk mendeteksi enam jenis penyakit padi dari citra daun. Sistem tersebut memproses lebih dari 2.600 gambar, termasuk citra lapangan, untuk mengenali lokasi dan jenis penyakit secara akurat.
Selain itu, BRIN tengah mengembangkan model AI untuk mengelompokkan biji kopi berdasarkan standar SCAA dan SNI 01-2907-2008. Inovasi ini membantu petani meningkatkan mutu hasil panen. “AI berpotensi besar mendukung pertanian presisi dari pra-panen hingga pasca-panen. Namun, keberhasilan penerapannya sangat bergantung pada ketersediaan dataset yang representatif,” kata Edi.
Melalui kolaborasi lintas bidang antara fotonika, mikrokontroler, dan kecerdasan buatan, BRIN berupaya membangun sistem pertanian presisi yang mampu menghadapi perubahan iklim sekaligus meningkatkan produktivitas nasional. “Kami ingin pertanian Indonesia bergerak ke arah yang lebih modern, efisien, dan ramah lingkungan tanpa meninggalkan nilai-nilai kearifan lokal,” tandas Sensus.
Foto: Dok. BRIN
