Topik Tugas Akhir

Internet of Things & Cyber-physical

System

Telkom School of Computing

Dosen: ADR,ERF,NGS,SPO

Adapun untuk Topik 1 sampai dengan 4 menggunakan purwarupa green-house dapat dilihat pada gambar berikut.

Figure 1: Purwarupa smart greenhouse

1 Monitoring Distribusi Suhu & Kelembaban diRumah Kaca Secara Real Time (1 orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibuat aplikasi untuk memantau distribusi suhu dankelambaban di dalam rumah kaca yang digunakan untuk urban farming. Didalam rumah kaca akan disebar node WSN berupa microcontroller node, sensorsuhu & kelambaban (multisensor array). Data sensor akan dikirim oleh sensornode dalam stream data ke Wifi hub untuk diagregasi secara real time di server(centralized). Sever bertugas untuk menjalankan aplikasi heatmap yang akan

1

menbangkitkan peta distribusi suhu pada rumah kaca secara real time. Contohdari heatmap dapat dilihat pada gambar.

Figure 2: Contoh Heatmap yang dibangkitkan dengan metode cubic spline.

Metode yang digunakan: Interpolasi data suhu secara real time (cubic spline).Cakupan pengerjaan TA: WSN, protokol MQTT untuk streaming data, in-terpolation theory (Cubic), Python programming untuk membuat heatmap se-cara realtime.Mulai pengerjaan: Agustus 2017.

2 Pengatur Suhu & Kelambaban Rumah KacaDengan Sistem Mist (1 orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibuat sistem pengendali suhu dan kelembaban ruan-gan rumah kaca berdasarkan pengendali berbasis fuzzy. Pengendali fuzzy akanditanam secara terdistribusi pada beberapa titik untuk mengendalikan mist (uapair) yang disemprotkan ke dalam rumah kaca agar suhu dan kelembaban didalam rumah kaca terjaga (konstan) sesuai dengan lingkungan pertumbuhantanaman. Data dari heatmap akan digunakan sebagai feedback bagi pengen-dali fuzzy. Adapun blok diagram dari sistem pengaturan suhu & kelembabantersebut dapat dilihat pada gambar berikut.

Figure 3: Diagram pengendali.

Metode: Distributed Fuzzy controllerCakupan pengerjaan TA: Fuzzy Logic controller (menggunakan eFL libraryuntuk Arduino), MQTT untuk streamdata.Mulai pengerjaan: Agustus 2017.

2

3 Kendali Fuzzy untuk Suhu Rumah Kaca Den-gan Sistem Fogging (1 orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibuat sistem pengendali suhu dan kelembaban ru-angan rumah kaca dengan metode sensor fusion yang digabung dengan kendaliFuzzy. Pengendali fuzzy akan mengendalikan fog (kabut air) yang disempro-tkan ke dalam rumah kaca agar suhu dan kelembaban di dalam rumah kacaterjaga (konstan) sesuai dengan yang diinginkan. Data dari heatmap akan di-gunakan sebagai feedback bagi fusion center berbasis consensus. Selanjutnya,hasil consensus akan digunakan oleh fuzzy controller.

Adapun blok diagram dari sistem pengaturan suhu & kelembaban tersebutdapat dilihat pada gambar berikut.

Figure 4: Diagram pengendali Fuzzy with consensus.

Metode: Sensor Fusion dengan consensus algorithm.Cakupan pengerjaan TA: consensus theory (fusion center), Fuzzy logic con-troller (menggunakan eFL library untuk Arduino).Mulai pengerjaan: Agustus 2017.

4 Kendali Fuzzy untuk Sistem Fogponik padaRumah Kaca (1 orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibangun sistem fogponik di dalam rumah kaca.Sistem pengendali diperlukan untuk mengendalikan fog yang membawa nutrisitanaman, agar kondisi ruang tumbuh akar sesuai dengan kondisi lingkunganyang diperlukan tanaman pada rumah kaca. Sistem kendali akan menggunakansensor fusion yang digabung dengan kendali Fuzzy untuk mengendalikan fog(kabut air) yang dialirkan kedalam pipa yang berisi netpot, dengan tujuan agarsuhu dan kelembaban di dalam pipa terjaga (konstan) sesuai dengan yang di-inginkan. Data dari sensor akan digunakan sebagai feedback bagi fusion cen-ter berbasis consensus yang selanjutnya akan digunakan oleh fuzzy controller.Fuzzy controller akan mengendalikan fog dengan cara mengatur fog generatorserta exhaust fan.

Adapun blok diagram dari sistem pengaturan suhu & kelembaban tersebutseperti pada Figure 4, sementara diagram dari sistem fogponik dapat dilihatpada gambar berikut.Metode: Sensor Fusion dengan consensus.Cakupan pengerjaan TA: consensus theory (fusion center), Fuzzy logic con-troller (menggunakan eFL library untuk Arduino).

3

Mulai pengerjaan: Agustus 2017.

Figure 5: Sistem Fogponik.

5 Spatial Interpolation of Air Quality Data (1orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibangun aplikasi untuk memetakan tingkat po-lusi di kampus Tel-U berdasarkan data dari air quality sensor. Data dari sen-sor berserta data GPS akan dikirimkan ke cloud untuk selanjutnya akan di-lakukan spatial interpolation. Hasil dari spatial interpolation berupa heatmapyang menggambarkan distribusi tingkat polusi (CO,CO2) di lingkungan kampusTEL-U. Selanjutnya heatmap tersebut akan diintegrasikan dengan GIS (googlemap) agar dapat diakses oleh sivitas akademik.Metode: Sensor Network, Kriging / Interpolation.Cakupan pengerjaan TA: sensor network, GIS, google map.Mulai pengerjaan: Agustus 2017.

6 Gait Tracking untuk memonitor pasien dalamrehabilitasi (1 orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibangun aplikasi untuk melakukan penjejagan (track-ing) dari langkah kaki. Aplikasi akan menerima data secara real time dari sensorIMU (Accelerometer + gyroscope) dan microcontroller Arduino melalui jaringannirkabel (Wifi atau Bluetooth). Untuk selanjutnya, data IMU tersebut akandiolah pada central computer (PC atau Raspberry) dengan menggunakan com-plementary filter, sehingga pergerakan kaki dapat dilihat dalam grafik 3 dimensi(XYZ). Aplikasi ini diharapkan dapat digunakan untuk memonitor pergerakanlangkah manusia, untuk selanjutnya dapat digunakan untuk memonitor pasiendalam rehabilitasi (setelah cedera kaki) sehingga diharapkan dapat membantumengetahui apakah terdapat kelainan pada kaki dengan mengetahui pergerakanlangkah kaki.Metode: Complementary filter.Cakupan pengerjaan TA: IMU, Complementary FilterMulai pengerjaan: Agustus 2017.

4

Figure 6: Kiri: Grafik hasil tracking. Kanan: Posisi IMU pada kaki pasien.

7 Pemanfaatan OBD 2 untuk Car Health Record& Diagnostic (1 orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibangun aplikasi untuk membantu pengendaramobil untuk mengetahui kondisi kesehatan mobilnya serta melakukan diagnos-tik penyebab malfunction (mogok). Microcontroller akan membaca data ECUmelalui OBD 2 CAN Bus selama kendaraan bergerak, dan log data akan disim-pan dalam SD Card. Jika terjadi malfuction (mogok) ketika dalam perjalanan,maka single board computer (Raspberry) akan mengambil log OBD 2 sertamelakukan diagnostic untuk memprediksi penyebab malfunction. Selanjutnya,data hasil diagnostic serta posisi kendaraan akan dikirim ke bengkel atau teknisiotomotif (dengan visualisasi melalui google map) yang telah menjadi partnerdari pengendara, sehingga proses memudahkan proses service atau perbaikan.Metode: Data Fusion, Fuzzy Decision Support System.Cakupan pengerjaan TA: OBD 2, Fusion, Fuzzy Logic, GPS integration withgoogle mapMulai pengerjaan: Agustus 2017.

8 Tracking dan Navigasi Mobile Robot denganLIDAR (2 orang)

Pada tugas akhir ini, akan dibangun aplikasi untuk tracking dan navigasi darimobile robot dengan menggunakan data IMU dan LIDAR (RPLIDAR V.1).IMU 9 DOF akan digunakan untuk mengetahui posisi serta pergerakan mobilerobot. LIDAR akan digunakan untuk mengetahui lingkungan dari mobile robotketika dalam pergerakan (Wandering) dan akan digunakan untuk keperluan ob-stacle avoidance.Metode: Complementary Filter, LIDAR.Cakupan pengerjaan TA: IMU, LIDAR, Complementary Filter, ObstacleavoidanceMulai pengerjaan: Agustus 2017.

5

Figure 7: Kiri: Grafik hasil tracking. Kanan: Posisi IMU pada kaki pasien.

6