Kamis, 06 Oktober 2022

Aplikasi Fuzzy Logic Lampu Cerdas

Referensi :

Leo Ade Putra & Arif Rahman Hakim. (2018). Sistem Kendali Lampu Cerdas Pada Smarthome Berbasis Android Menggunakan Metode Fuzzy Logic Control. SNITT : Universitas Putera Batam, ISSN: 2085-1367, Vol.10 No.1, Hal. 33-43


Sistem Kendali Lampu Cerdas Pada Smarthome Berbasis Android Menggunakan Metode Fuzzy Logic Control

Abstrak

Perkembangan teknologi saat ini mendorong manusia untuk terus berpikir kreatif, tidak hanya menggali penemuan-penemuan baru, tapi juga memaksimalkan kinerja sistem dan teknologi yang ada. Kombinasi teknologi perangkat keras dan perangkat lunakdapat menciptakan inovasi baru dalam membantu keseharianmanusia. Sebagai contoh, perangkat elektronik pada rumah tangga yaitu lampu pada umumnya dikendalikan secara manual. Umumnya untuk pengaturan penerangan ruangan digunakan prinsip on-off yaitu menggunakan saklar lampu yang biasanya terdapat di dinding. Jika bangunan rumah cukup luas atau lantai bertingkat penghuni akan mengalami kesulitan dan menghabiskan banyak waktu atau tenaga saat hendak menyalakan atau mematikan lampu, karena saklarnya memiliki jarak yang cukup jauh dan terpisah-pisah. Pengaturan penerangan dengan prinsip on-off hanya berdasarkan pada kondisi gelap terang ruangan, tanpa menghiraukan kontribusi dari luar seperti cahaya matahari. Hal ini sering mengakibatkan ketidaknyamanan dan ketidakefisienan penggunaan energi listrik. Oleh karena itu muncullah ide untuk menciptakan alat kendali lampu cerdas yang bisa di akses melalui smartphone dan menggunakan metode fuzzy logic control. Dengan menggunakan mikrokontroler Arduino dan fuzzy logic control dapat mengatasi masalah dalam menyalakan, mematikan, menerangkan dan meredupkan lampu rumah.

Kata Kunci: Smarthome, Fuzzy Logic Control, Smartphone, Saklar Listrik

Pendahuluan

Zaman modern seperti sekarang ini, alat-alat yang digunakan oleh manusia diharapkan mempunyai nilai lebih dalam meringankan kerja manusia, nilai lebih itu antara lain kemampuan alat tersebut untuk lebih memudahkan manusia dalam melakukan suatu kegiatan.

Penerapan dan realisasi IoT dapat dilakukan di berbagai bidang. Sebagai contoh, perangkat elektronik pada rumah tangga pada umumnya dikendalikan secara manual. Perangkat elektronik yang umum digunakan adalah lampu sebagai alat penerangan ruangan.

Untuk mengatasi masalah tersebut maka digunakanlah fuzzy logic control dalam merancang alat kendali yang bisa diterapkan pada sistem kendali otomatis khususnya untuk mengatur kecerahan lampu karena sifat dari fuzzy logic control yang lebih humanis karena merepresentasikan pengetahuan operator dalam mengoperasikan atau mengendalikan suatu sistem

Metodologi Penelitian

Penelitian ini terdiri dari beberapa tahap atau langkah seperti terdapat pada gambar di bawah ini.

Tahapan Penelitian

Perancangan alat pada penelitian ini menggunakan fuzzy logic control untuk mengatur intensitas cahaya lampu sesuai dengan kondisi kecerahan ruangan. Input yang dijadikan sebagai variabel adalah hasil pembacaan sensor lux dalam dan luar ruangan. Sedangkan untuk proses inferensi fuzzy yang digunakan adalah metode Sugeno. Berikut adalah langkah – langkah dalam perancangan fuzzy logic control.

Prinsip Kerja Sistem


Perancangan Aplikasi Android




Perancangan Fuzzy Logic Control




Proses Perancangan Fuzzy

Perancangan Program Modul Wi-fi Wemos


Perancangan Program Arduino




Hasil dan Pembahasan

Berikut adalah tabel himpunan fuzzy dan semesta pembicaraan.


Berikut adalah tabel aturan fuzzy yang telah dibentuk pada tahap perancangan.

Dari definisi aturan seperti yang telah diperlihatkan pada tabel diatas, maka terdapat 15 aturan fuzzy:

[R1] IF (sensor lux dalam is Gelap) AND (sensor lux luar is Gelap) THEN (Lampu is Terang)
[R2] IF (sensor lux dalam is Gelap) AND (sensor lux luar is Mendung) THEN (Lampu is Agak Terang)
[R3] IF (sensor lux dalam is Gelap) AND (sensor lux luar is Cerah) THEN (Lampu is Redup)
[R4] IF (sensor lux dalam is Agak Gelap) AND (sensor lux dalam is Gelap) THEN (Lampu is Agak Terang)
[R5] IF (sensor lux dalam is Agak Gelap) AND (sensor lux dalam is Mendung) THEN (Lampu is Redup)
[R6] IF (sensor lux dalam is Agak Gelap) AND (sensor lux luar is Cerah) THEN (Lampu is Sangat Redup)
[R7] IF (sensor lux dalam is Remang - Remang) AND (sensor lux luar is Gelap) THEN (Lampu is Agak Terang)
[R8] IF (sensor lux dalam is Remang - Remang) AND (sensor lux luar is Mendung) THEN (Lampu is Redup)
[R9] IF (sensor lux dalam is Remang - Remang) AND (sensor lux luar is Cerah) THEN (Lampu is Sangat Redup)
[R10] IF (sensor lux dalam is Agak Terang) AND (sensor lux luar is Gelap) THEN (Lampu is Agak Terang)
[R11] IF (sensor lux dalam is Agak Terang) AND (sensor lux luar is Mendung) THEN (Lampu is Redup)
[R12] IF (sensor lux dalam is Agak Terang) AND (sensor lux luar is Cerah) THEN (Lampu is Sangat Redup)
[R13] IF (sensor lux dalam is Terang) AND (sensor lux luar is Gelap) THEN (Lampu is Redup)
[R14] IF (sensor lux dalam is Terang) AND (sensor lux luar is Mendung) THEN (Lampu is Sangat Redup)
[R15] IF (sensor lux dalam is Terang) AND (sensor lux luar is Cerah) THEN (Lampu is Padam)

Prosedur Percobaan

STEP 1 : Susun konsep sistem kontrol dengan logika fuzzy

STEP 2 : Setelah konsep sistem kontrol dibentuk, maka kita dapat membuat pemrogramannya. Ketiklah “fuzzy” pada command window untuk membuka jendela Fuzzy Inference System (FIS) editor, sehingga muncul tampilan seperti gambar di bawah ini:


Pilih metode yang diinginkan pada file >> New FIS  >> Sugeno



STEP 3 : Pilih edit >> add variable >> input untuk menambah variable input


sehingga akan muncul tampilan seperti pada gambar di bawah ini:

STEP 4 : Ubahlah nama  input1 menjadi SensorLuxDalam, input2 menjadi SensorLuxLuar dan output1 menjadi Lampu


STEP 5 : Pilih edit >> membership function untuk membuat fungsi keanggotaan setiap variabel


sehingga akan muncul tampilan Membership Function Editor seperti pada gambar di bawah ini:


Menambahakan Membership Function seperti pada gambar

 


STEP 6 :  Pada variabel SensorLuxDalam, ubahlah

range menjadi [0 128],

nama mf1 menjadi Gelap, type trimf, Params [0 16 32]

nama mf2 menjadi AgakGelap, type trimf, Params [0 32 64]

nama mf3 menjadi RemangRemang, type trimf, Params [32 64 96]

nama mf4 menjadi AgakTerang, type trimf, Params [64 96 128]

nama mf5 menjadi Terang, type trimf, Params [96 112 128]

sehingga tampilan variabel SensorLuxDalam akan tampak seperti pada gambar di bawah ini:


STEP 7 : Pada variable SensorLuxLuar, ubahlah
range menjadi [0 128]

nama mf1 menjadi Gelap, type trimf, Params  [0 32 64]

nama mf2 menjadi Mendung, type trimf, Params  [0 64 128]

nama mf3 menjadi Cerah, type trimf, Params  [64 96 128]

sehingga tampilan variabel SensorLuxLuar akan tampak seperti pada gambar di bawah ini:

STEP 8 : Pada variabel Lampu, ubahlah
range menjadi [0 128],

nama mf1 menjadi Padam, type constant, Params  [128]

nama mf2 menjadi SangatRedup, type constant, Params  [96]

nama mf3 menjadi Redup, type constant, Params    [64]

nama mf3 menjadi AgakTerang, type constant, Params    [32]

nama mf3 menjadi Terang, type constant, Params    [0]

Sehingga tampilan variabel Lampu akan tampak seperti pada gambar di bawah ini:


STEP 9 : Pilih edit >> rules untuk membuka jendela rule editor

 


buatlah aturan pada rule editor sesuai dengan konsep sistem kontrol yang sebelumnya telah dibuat. Misalnya if (SensorLuxDalam is Galap) and (SensorLuxLuar Cerah) then (Lampu is AgakTerang) dan seterusnya sampai dengan 15 rules.


STEP 10 : Pilih view >> rules, untuk melihat hasil rules yang telah kita buat

kita dapat menggeser-geser nilai SensorLuxDalam (input1) dan SensorLuxLuar (input2) sehingga menghasilkan nilai keluaran pada Lampu (output)

 


STEP 11: Pilih view >> surface, untuk melihat grafik 3D antara SensorLuxDalam, SensorLuxLuar, dan Lampu

Gambar Hasil Percobaan



Membership tidak simetris

Dengan adanya membership function yang tidak simetris ini maka akan diperoleh hasil yang lebih smooth dan realistis dengan kondisi yang sebenarnya.

Sensor Lux Dalam Ruangan

Sensor Lux Luar Ruangan



Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan, dapat diambil simpulan dari penelitian ini antara lain:

Perangkat dengan sistem operasi Android dapat digunakan untuk mengendalikan lampu rumah seperti mematikan, menyalakan, dan mengatur tingkat kecerahan lampu secara manual dan otomatis dengan menggunakan koneksi Wi-Fi. Berdasarkan hasil pengujian proses defuzzifikasi, fuzzy logic control tipe Sugeno dapat diterapkan dengan baik pada peralatan rumah tangga khususnya lampu. Hal ini dibuktikan dengan pengujian pada program Arduino, MATLAB dan perhitungan secara manual yang menghasilkan nilai output yang sama. Dengan menggunakan fuzzy, lampu bisa menyesuaikan kecerahan berdasarkan kondisi pencahayaan di dalam dan di luar ruangan.

Saran

Pada penelitian ini, peneliti hanya menggunakan 1 objek yaitu lampu. Untuk pengembangan penelitian selanjutnya, peneliti menyarankan untuk menambah objek perangkat elektronik lainnya seperti TV, AC, kipas angin, dan lain-lain. Dan untuk peningkatan kinerja serta kemudahan akses sebaiknya penelitian selanjutnya menggunakan webserver pada pengendalian alat. Sehingga alat bisa dikendalikan dari jarak jauh melalui internet.


Realisasi Saran

Berdasarkan pada saran yang diberikan maka ditambahkan objek berupa kipas sebagai output dan suhu ruangan yang dijadikan sebagai input. Dan selain itu menambahkan membership function pada setiap input dan output yang diberikan. Sehingga berdasarkan saran yang diberikan tadi maka diperoleh input ke lampu lebih maksimal dan menyesuaikan dengan kondisi suhu serta kecepatan kipas pada ruangan. Kinerja untuk pencahayaan lampu lebih jelas dan kipas juga menyesuaikan pada kondisi suhu diruangan.

INPUT


Sensor Lux Dalam


Sensor Lux Luar


Suhu

OUTPUT

Dari penambahan tersebut dengan dalam bentuk tidak simetris diperoleh hasil yang lebih mendekati nilai aktual yakni sebelumnya nilai yang terbaca pada matlab adalah 32 output pada lampu dan setelah diperbaiki dengan menambahkan inputnya menjadi 7 menjadi 112 output pada Lampu. Dimana hal ini sudah lebih baik dibandingkan dengan di jurnal dan hasil pencahayaan lampu yang dihasilkan jauh lebih smooth dibandingkan dengan yang di jurnal. Hal ini dapat terlihat seperti pada gambar di bawah ini :





Daftar Pustaka
  1. M. Natsir, M. S. Laurin, and H. Rahman, “Implementasi Prototype Sistem Kendali Kunci Pintu Dengan Smartphone Android Berbasis Microcontroller Avr Atmega 328 Dan Fuzzy Logic,” vol. 2, no. 1, 2015.
  2. I. Nurhakim, P. Harsani, M. Si, D. Ardiansyah, and M. Kom, “Model Alat Pengusir Hama Padi Berbasis Internet of Things ( Iot ),” pp. 1–2, 2015.
  3. R. F. Sri Supatmi, Taufiq Nuzwir Nizar, “Jurnal Teknik Komputer Unikom – Komputika – Volume 3, No .2 - 2014,” J. Tek. Komput. Unikom – Komputika – Vol. 3, No.2 - 2014 Sist., vol. 3, no. 2, pp. 23–28, 2014.
  4. B. S. N. F.D. Rumagit, J.O. Wuwung, S.R.U.A. Sompie, “Perancangan Sistem Switching 16 Lampu Secara Nirkabel Menggunakan Remote Control,” Jur. Tek. Elektro-FT, UNSRAT, vol. V, no. 5, pp. 1–5, 2015.
  5. J. T. Elektro and F. Teknik, “Aplikasi Fuzzy Logic Untuk Pengendali Motor Dc Berbasis Mikrokontroler Atmega8535 Dengan Sensor Photodioda,” vol. 7, no. 2, 2015.

Video 

1. Video Teori

Teori Fuzzy Logic


Fuzzy Sugeno pada Matlab

2. Video Percobaan


Video Percobaan Jurnal


Video Percobaan Realisasi Saran


Video Review Blog oleh kelompok Lain (Rizieq)


Link Download

Download Video Teori Fuzzy Logic  disini

Download Video Percobaan Fuzzy  disini

Download Video Realisasi Saran  disini

Download Fuzzy Percobaan disini

Download Fuzzy Realisasi Saran  disini

Download HTML disini

Download Jurnal  disini



Tidak ada komentar:

Posting Komentar

Mikro

Kontrol Irigasi Sawah DAFTAR ISI 1. Judul 2. Abstrak 3. Pendahuluan 4. Metodologi Penelitian 5. Hasil dan Pembahasan 6. Kesimpulan 7. Saran ...