Embed Size (px)
Citation preview
V. INTERKONEKSI SUPERVISORI KENDALI SUHU
KELEMBABAN DAN AMONIA PADA BROILER CLOSED
HOUSE
Abstract
Multi-agent system can be used to solve difficult problems and impossible solved by
individual agents. Research broiler house environment control system based on multi agent
that allows ease of control required in the selection has been implemented in Indonesia.
The system also provides a default control scenario, if the user does not choose any
preference. This makes it easy for a novice user to use control system. The problem that
then arises was processing the data from the agents of environmental parameters broiler
closed house takes a longer time, thus affecting the speed of work, especially coupled with
the complexity of the command and data communication lines. One alternative to the
complexity of solving such problems was by applying the method of parallel computing.
Enabling parallel computing on distributed computer implemented processes that run
simultaneously. The materials used consist of as many as 20,000 broilers, broiler closed
house with the existing system in the study area Cikabayan IPB with the length x width x
height was 120 m x 12 m x 2.5 m, broiler feed, drinking water, using the software :
Operating system Windows XP, PHP Software, Software CodeVision AVR, Software
Apache web server, My-SQL Server. Materials used include: LAN and WAN network
infrastructure, Internet service providers, Web Hosting, visulisasi: temperature,
humidity,ammonia sensor, A set of computers and peripherals, a set of broiler closed house
with insulation systems, 8 Exhaust fan (fan) units, 2 Cooling Pad (cooling unit) pieces, 2
heater (heating unit) pieces. Hardware on the server has a function as a store of data,
applications as user interface, and the waiter both data request and response for the client
in this case was the broiler house equipment being acquired and controlled. The method
used in this study was the waterfall method that includes analyswas, design, coding and
testing. Analysis was done through library research to manage the theories and concepts in
accordance with the research conducted. Design was done to obtain the desired software.
Coding was the stage of identifying the needs of the system in making the application
program. Testing was the testing phase of the program to ensure all functions work well.
Supervisori control system with interconnection between the server and client broiler
closed house was built in order to facilitate everyone to know and control the status of
electronic equipment both in office and in the broiler closed house moving equipment even
with the requirement to access the Internet network. Interconnection supervisori control in
broiler closed houses inerkoneksi supervisori discuss with the remote control using a
computer network-based Internet Protocol (IP) with parallel computing was applied in one
or two or three broiler closed house was closed control system having the parameters of
temperature, humidity and ammonia which can be tuned according to changes in external
conditions and internal kendalian online process called self-tuning adaptive control (AST).
In this study closed broiler starter house with a period of one room 300C of environmental
temperature, humidity 50% indoor environment, ammonia was 5 ppm, closed broiler
grower houses period room 290C of environmental temperature, humidity indoor
environment of 60%, ammonia 10 ppm, closed house broiler finisher period Environmental
room temperature 270C, 70% humidity indoor environment, ammonia was 15 ppm.
Keyword: Interconnection, supervisori control, environment, multi broiler closed houses,
parallel computing
151
Abstrak
Sistem multi agen dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang sulit dan
mustahil dipecahkan oleh agen individu. Penelitian sistem kendali lingkungan broiler
closed house berbasis multi agen yang memungkinkan kemudahan dalam pemilihan
kontrol yang diperlukan telah dilaksanakan di Indonesia.. Hal ini memudahkan bagi
pengguna orang awam untuk menggunakan sistem control. Masalah yang kemudian timbul
adalah proses pengolahan data dari agen-agen parameter lingkungan broiler closed house
membutuhkan waktu yang lebih lama, sehingga mempengaruhi kecepatan kerja, apalagi
ditambah dengan kompleksitas jalur komunikasi perintah dan data. Salah satu alternatif
pemecahan kompleksitas masalah tersebut adalah dengan menerapkan metode komputasi
paralel. Komputasi paralel memungkinkan proses dilaksanakan pada komputer terdistribusi
yang berjalan secara simultan. Bahan yang digunakan terdiri dari ayam broiler sebanyak
20.000 ekor, kandang ayam dengan sistem broiler house yang ada di lahan penelitian
Cikabayan IPB dengan ukuran panjang x lebar x tinggi adalah 120 m x lebar 12 m x tinggi
2.5 m., pakan ayam, air minum, menggunakan software : Sistem operasi Windows XP,
Software PHP, Software CodeVision AVR, Software Apache web server, My-SQL Server.
Peralatan yang digunakan meliputi : infrastruktur jaringan LAN dan WAN, Jasa penyedia
layanan Internet, Web Hosting, visulisasi : sensor suhu, Satu set komputer dan peripheral,
satu set kandang ayam dengan sistem isolasinya, Exhaust fan (Kipas angin) sebanyak 8
buah, Cooling Pad (unit pendingin) sebanyak 2 buah, heater (unit pemanas) sebanyak 2
buah. Hardware di sisi server memiliki fungsi sebagai penyimpan data, aplikasi sebagai
user interface, dan pelayan data baik request dan response bagi klien dalam hal ini adalah
peralatan broiler house yang diakuisisi dan dikendalikan. Metode yang digunakan dalam
penelitian ini adalah metoda waterfall yang meliputi analisa, desain, coding dan testing.
Analisa dilakukan melalui studi kepustakaan untuk mengelolah teori dan konsep yang
sesuai dengan penelitian yang dilakukan. Desain dilakukan untuk mendapatkan perangkat
lunak yang diinginkan. Coding merupakan tahap penentuan kebutuhan sistem dalam
pembuatan program aplikasi. Testing merupakan tahap pengetesan terhadap program untuk
memastikan semua fungsi berjalan dengan baik. Sistem supervisori kendali dengan
interkoneksi antara server broiler house dan client broiler house dibangun guna
mempermudah setiap orang untuk mengetahui dan mengendalikan status peralatan
elektronik baik di kantor maupun di broiler house bahkan peralatan bergerak dengan syarat
bisa mengakses jaringan Internet. Interkoneksi supervisori kendali pada broiler closed
house membahas inerkoneksi supervisori kendali dengan jarak jauh menggunakan jaringan
komputer berbasis Internet Protocol (IP) dengan parallel computing di aplikasikan dalam
dengan satu atau dua atau tiga broiler closed house yaitu sistem kendali yang mempunyai
parameter-parameter suhu, kelembaban dan amonia yang dapat ditala (dituning) sesuai
dengan perubahan kondisi eksternal dan internal proses kendalian secara online disebut
kendali adaptif swa-tala (AST). Pada penelitian ini broiler closed house satu dengan
periode starter Suhu Lingkungan ruangan 300C, Kelembaban lingkungan ruangan 50%,
amonia 5 ppm, broiler closed house periode grower Suhu Lingkungan ruangan 290C,
kelembaban lingkungan ruangan 60%, amonia 10 ppm, broiler closed house periode
finisher Suhu Lingkungan ruangan 270C, kelembaban lingkungan ruangan 70%, amonia
15 ppm.
Keyword: Interkoneksi, supervisori kendali, lingkungan, multi broiler closed house,
komputasi paralel
152
Pendahuluan
Perunggasan merupakan subsektor peternakan yang sedang mengalami
peningkatan pesat. Salah satu sektor perunggasan yang paling tinggi
peningkatannya adalah budidaya ayam broiler. Data menunjukkan bahwa pada
tahun 2008 terjadi peningkatan budidaya broiler sebesar 8,7% dengan tingkat
konsumsi daging ayam di Indonesia yang semakin meningkat, yaitu 4,5
kg/kapita/tahun (2007) menjadi 6,46 kg/kapita/tahun (2008) (Ditjen Peternakan,
2009).
Tahun 2008 laju pertumbuhan bisnis perunggasan nasional mencapai 7%.
Banyak pakar dan pelaku bisnis yang memprediksikan bahwa perunggasan di masa
depan memainkan peternakan yang sedang mengalami peningkatan pesat. Salah
satu sektor perunggasan yang paling tinggi peningkatannya adalah budidaya ayam
broiler. Data menunjukkan bahwa pada tahun 2008 terjadi peningkatan budidaya
broiler sebesar 8,7% dengan tingkat konsumsi daging ayam di Indonesia yang
peranan dominan dalam hal ketersediaan dan ketahanan pangan yang bergizi,
terutama sebagai sumber protein hewani (Rida et al. 2008).
Ayam broiler adalah ayam tipe pedaging yang telahdikembangbiakan
secara khusus untuk pemasaran secara dini. Ayampedaging ini biasanya dijual
dengan bobot rata-rata 1,4 kg tergantungpada efisiensinya perusahaan. Ayam
pedaging atau lazim disebut ayam broiler merupakan ayam yang memiliki
pertumbuhan sangat cepat (Rasyaf 1994, 2004).
Perkembangan teknologi dewasa ini begitu pesat hampir di seluruh aspek
kehidupan, dalam perkembangan tekno-logi dibutuhkan sumber daya manusia yang
berkualitas dan menguasai sedi-kitnya satu disiplin ilmu yang mampu untuk
dikembangkannya. Kemajuan teknologi elektronika dan aplikasinya telah memberi
banyak keuntungan bagi kehi-dupan manusia. Dengan penggunaan peralatan
elektronika kegiatan manusia dapat dilakukan secara efektif dan efisien baik di
broiler house, di green house, di tempat kerja, dan di tempat-tempat lainnya.
Peralatan otomatis selain mudah penggunaannya juga dituntut harus dapat
dioperasikan jarak jauh (remote control) tanpa harus mendekati atau menyentuh
peralatan tersebut. Sistem operasi tersebut dinamakan sistem kendali jarak jauh.
Komunikasi data tidak terlepas dari media transmisi yang harus ada, agar
komunikasi dapat dilakukan. Penggunaan jalur telepon untuk komunikasi data
153
sudah lama dilakukan. Muncullah istilah modem, yang merupakan perantara
(interface) antara komputer dan saluran transmisi. Modem ini mengubah data
digital dari komputer ke dalam bentuk sinyal analog yang akan dikirim lewat
saluran telepon. Komunikasi data lewat jala-jala listrik pun sudah dijajagi
kemungkinannya. Telah tersedia chip khusus di pasaran yang didesain sebagai
modem untuk interface ke jaringan komputer.Ada beberapa ma-cam kendali jarak
jauh, yaitu dengan tidak menggunakan kabel, melalui gelombang radio, inframerah
dan jaringan komputer.
Dalam komunikasi data dibutuhkan suatu protokol, yaitu kumpulan
peraturan yang mengatur proses komunikasi elektronik (Thomas 1996). Ada
banyak protokol yang berkembang saat ini. TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol) merupakan suite protokol yang digunakan untuk
mengirim data antar komputer dalam jaringan tanpa adanya batasan perangkat
keras maupun perangkat lunak (Heywood 1996). Protokol TCP/IP ini dapat
dimanfaatkan sebagai sarana pengiriman data informasi atau data kendali melalui
jaringan komputer.
Komunikasi antar system di waktu lampau masih menggunakan koneksi
point-to-point. Seiring dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan fitur–fitur
yang lebih canggih, fleksibilitas dan cost-effective komunikasi, para engineer mulai
menggunakan jaringan komputer baik local area network (LAN) maupun wide
area network (WAN) dan power line communication (PLC) sebagai jalur
komunikasi system. Pada umumnya LAN dan WAN berbasis infrastruktur yang
harus disediakan sendiri dan PLC menggunakan jalur jala–jala listrik (Pratomo
2008).
Sekarang ini, proses pengolahan data tidak lagi dilakukan secara terpisah,
khususnya setelah terjadi penggabungan antara teknologi komputer sebagai
pengolah data dengan teknologi komunikasi. Model komputer tunggal yang
melayani seluruh tugas-tugas komputasi suatu organisasi telah diganti oleh
sekumpulan komputer yang berjumlah banyak dan terpisah tetapi masih saling
berhubungan dalam melaksanakan tugasnya. Sistem ini disebut sebagai jaringan
komputer [Kristianto 2003].
154
Jaringan Komputer saat ini merupakan suatu infrastruktur penting yang
harus dijaga kestabilan operasionalnya. Gangguan yang terjadi pada operasional
jaringan akan mengakibatkan kerugian yang tidak kecil terutama pada perusahaan
besar yang menggunakan jaringan komputer sebagai kegiatan operasional sehari-
harinya hal ini juga berakibat bertambahnya beban para administrator jaringan
karena mereka harus secara manual mengecek client yang mengalami gangguan
dimana client tersebut berada pada lokasi yang berjauhan.[Djuandi 2002]
Untuk menjaga kelancaran, memantau dan juga mempermudah tugas
administrator jaringan dalam pengoperasian jaringan, terutama yang berhubungan
dengan manajemen client maka diperlukan suatu aplikasi jaringan yang dapat
mengontrol sekaligus mengendalikan komputer-komputer client yang terhubung
dalam jaringan [Dumas 1995].
TCP/IP adalah sekumpulan protokol yang didesain untuk melakukan
fungsi-fungsi komunikasi data pada Wide Area Network (WAN). TCP/IP terdiri
atas sekumpulan protokol yang masing-masing bertanggung jawab atas bagian-
bagian tertentu dari komunikasi data. Protokol yang satu tidak perlu mengetahui
cara kerja protokol yang lain, sepanjang ia masih bisa saling mengirim dan
menerima data. Berkat penggunaan prinsip ini, TCP/IP menjadi protokol
komunikasi yang fleksibel (Onno, 1998). TCP/IP dapat diterapkan dengan mudah
di setiap jenis komputer dan interface jaringan, karena sebagian besar isi kumpulan
protokol ini tidak spesifik terhadap satu komputer atau peralatan jaringan tertentu.
Agar TCP/IP dapat berjalan di atas interface jaringan tertentu, hanya perlu
dilakukan perubahan pada protokol yang berhubungan dengan interface jaringan
saja.
Sekumpulan protokol TCP/IP ini dimodelkan dengan empat layer TCP/IP,
sebagaimana terlihat pada Gambar 5.1 berikut :
155
Application Layer
(SMTP, FTP, HTTP, Telnet, DNS,
dan lain-lain)
Transport Layer
(TCP, UDP)
Internet Layer
(IP, ICMP, ARP)
Network Interface Layer
(Ethernet, X.25, SLIP, PPP)
Jaringan Fisik
Gambar 5. 1 Layer TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol)
Sumber (Douglas 2001)
Dalam TCP/IP, terjadi penyampaian data dari protokol yang berada di suatu
layer ke protokol yang berada di layer lain. Semua protokol memperlakukan semua
informasi yang diterimanya dari protokol lain sebagai data. Jika suatu protokol
menerima data dari protokol layer atasnya, ia akan menambahkan informasi
miliknya ke data tersebut (encapsulation). Informasi ini memiliki fungsi yang
sesuai dengan fungsi protokol tersebut. Setelah itu, data ini diteruskan lagi ke
protokol pada layer di bawahnya. Hal yang sebaliknya terjadi jika protokol tersebut
menerima data dari protokol yang berada pada layer di bawahnya. Jika data ini
dianggap valid, protokol akan melepas informasi tambahan tersebut, kemudian
meneruskan data itu ke protokol pada layer di atasnya (decapsulation).
Layer terbawah, Network Interface Layer, bertanggung jawab mengirim
dan menerima data ke dan dari media fisik. Media fisiknya dapat berupa kabel,
serat optik, atau gelombang radio. Karena tugas ini, protokol pada layer ini harus
mampu menerjemahkan sinyal listrik menjadi data digital yang dimengerti
komputer, yang berasal dari peralatan lain yang sejenis.
Protokol yang berada pada Internet Layer bertanggung jawab terhadap
proses pengiriman paket ke alamat yang tepat. Pada layer ini ada tiga protokol,
yaitu IP, ARP, dan ICMP. IP (Internet Protocol) berfungsi untuk menyampaikan
paket ke alamat yang tepat. ARP (Address Resolution Protocol) merupakan
protokol yang digunakan untuk menemukan alamat hardware dari host/komputer
yang terletak pada jaringan yang sama. Sedangkan ICMP (Internet Control
Message Protocol) adalah protokol yang digunakan untuk mengirim pesan dan
melaporkan kegagalan pengiriman data.
TCP/IP
Stack
156
Transport Layer berisi protokol yang bertanggung jawab untuk
mengadakan komunikasi antara dua host/komputer. Kedua protokol tersebut adalah
TCP (Transmission Control Protocol) dan UDP (User Datagram Protocol). Pada
layer teratas, Application Layer, terletak semua aplikasi yang menggunakan
protokol TCP/IP ini.
TCP (RFC 793) memberikan komunikasi yang handal antar proses yang
berjalan pada host yang saling terhubung. Protokol ini berusaha secara seksama
untuk mengirimkan data ke tujuan, memeriksa kesalahan, mengirimkan ulang data
bila diperlukan dan mengirimkan pesan kesalahan ke lapisan atas hanya bila TCP
tidak berhasil mengadakan komunikasi.
Untuk memastikan diterimanya data, TCP menggunakan nomor urut segmen
dengan acknowledgement (jawaban). Tiap oktet pada suatu segmen memiliki
nomor urutan, memungkinkan tiap oktet yang dikirim untuk menjawab. Header
TCP menyebutkan urutan nomor segmen untuk oktet pertama pada field data, dan
tiap segmen juga memiliki nomor acknowledgement. Saat TCP mengirimkan
sebuah segmen, ia akan menyimpan duplikat dari segmen tersebut pada antrian,
yang akan tetap ada di sana sampai sinyal acknowledgement diterima. Segmen
yang tidak menjawab akan dikirim ulang. Tetapi kehandalan TCP ini
mengakibatkan pemakaian bandwidth jaringan yang besar dan menimbulkan
overhead, sehingga TCP tidak cocok untuk aplikasi yang mentransmisikan data
dalam arus pendek seperti Ping, BootP, dan sebagainya.
UDP (RFC 768) memberikan alternatif transport untuk proses yang tidak
membutuhkan pengiriman yang handal. UDP adalah protokol datagram yang tidak
menjamin pengiriman data atau perlindungan duplikasi. Datagram adalah pesan
yang bersifat independen yang dikirimkan secara terpisah dari datagram lain.
Proses pada lapisan atas harus bertanggung jawab untuk mendeteksi data yang
hilang atau rusak dan mengirim ulang data tersebut jika diperlukan. UDP tidak
mengurusi penerimaan aliran data dan pembuatan segmen yang sesuai untuk IP,
sehingga beroperasi dengan overhead yang jauh lebih kecil dari TCP (Dumas
1995).
Hasil survei tersebut menyatakan beberapa protokol yang terkenal disusun
dalam bentuk tree seperti tampak pada Gambar 5.2.
157
Gambar 5. 2 Standar protocol family tree. Sumber (Bhargav & Koopman 1993).
Beberapa keuntungan menggunakan TCP/IP pada system adalah :pertama,
memiliki kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan RS232, RS485 dan
metode komunikasi tradisional, kedua, Kompabilitas yang luas, system dapat
dihubungkan ke LAN / WAN, ketiga, Komunikasi yang sangat reliable
berdasarkan standar internasional, keempat, terdapat banyak pilihan jenis / merek
mikrokontroller yang dapat digunakan, kelima, mudah dikoneksikan dengan
komputer (PC).
Jaringan client server adalah memfaatkan sebuah komputer dari jaringan
sebagai central (pusat) pertemuan antar beberapa client pada aplikasi yang sama.
Dalam proses pertemuannya tiap-tiap clent haruslah melakukan koneksi dengan
server agar dapat bergabung pada aplikasi yang sama, proses inilah yang disebut
dengan protokol komunikasi client-server (A.S. Tanenbaum, 1996)’. Proses
protokol komunikasi jaringan client-server terlihat pada Gambar 5.3.
Gambar 5. 3 Protokol komunikasi jaringan Client-Server
Sumber (Tanenbaum 1996)
Suatu program sistem kendali yang penulis buat terdiri atas dua komponen
utama yaitu program server dan program client. Gambar 5.3. merupakan skema
dasar proses kerja sistem kendali. Gambar 5.4 menggambarkan proses kerja yang
158
terjadi antar client dan server, dimana server bertindak bertindak sebagai komputer
pengendali sedangkan client sebagai komputer yang dikendalikan server.
ClientServer
Koneksi / Kirim instruksi
Terima
(IP: xxx.xxx.xxx.xxx)(IP: xxx.xxx.xxx.xxx)
Gambar 5. 4 Skema dasar sistem kendali
Pada rancangan tesbed yang digunkan pada penelitian ini digunakan 1
client sebagai media interface pengendali peralatan listrik oleh user dan
mengirimkan data pengendali ke sever yang terhubung dengan peralatan listrik
pada ruangan di dalam gedung. Skenario ini menggunakan 2 server yang seolah
terdapat dua gedung yang akan dikendalikan peralatan listriknya. Tiap server akan
menjalankan data pengendali yang dikirimkan oleh client untuk mengendalikan
(mematikan dan menhidupkan) peralatan listrik yang ada pada ruangan. Bentuk
rancangan testbed yang digunakan dalam penelitian ini terlihat pada Gambar 5.5
yang memperlihatkan bahwa jaringan LAN yang digunakan masih menggunakan
media transmisi wired.
Gambar 5. 5 Testbed Jaringan pengendali peralatan listrik ruangan
Sumber (Daryanto 2009)
Penerapan sistem multi agen pada kontrol lingkungan broiler house menjadi
penting untuk dikembangkan, hal ini disebabkan oleh banyaknya parameter
lingkungan broiler house yang dikontrol. Sistem multi agen merupakan sebuah
sistem yang terdiri dari beberapa agen yang berinteraksi secara cerdas. Sistem
multi agen dapat digunakan untuk memecahkan masalah yang sulit dan mustahil
dipecahkan oleh agen individu atau sistem monolit (Nathan Schurr, 2005).
159
Tantangan yang dihadapi dalam pengembangan sistem multi agen adalah
keselarasan global dari sistem yang dibangun (Y. Diao, 2005 dan S. Abdelwahed,
2004, Elvayandri, 2007).
Penelitian sistem kontrol lingkungan broiler house berbasis multi agen yang
memungkinkan kemudahan dalam pemilihan kontrol yang diperlukan telah
dilaksanakan di Indonesia. Hasil dari penelitian tersebut adalah pengguna diberikan
sekumpulan α (sekumpulan alternatif metode kontrol) dan β (sekumpulan
parameter yang relevan terhadap kontrol lingkungan broiler house). Pengguna
dapat memilih metode α yang digunakan untuk memanipulasi berbagai parameter
β. Dengan demikian β dari α dan B sistem menerima pasangan masukan (A, B)
dimana A pengguna untuk melakukan tugas kontrol terhadap broiler house. Sistem
juga menyediakan skenario kontrol default, jika pengguna tidak memilih preferensi
apapun. Hal ini memudahkan bagi pengguna awam untuk menggunakan sistem
kontrol (Seminar et al; 2006, Alimuddin et al.2011 ).
Masalah yang kemudian timbul adalah proses pengolahan data dari agen-
agen parameter lingkungan broiler house membutuhkan waktu yang lebih lama,
sehingga mempengaruhi kecepatan kerja, apalagi ditambah dengan kompleksitas
jalur komunikasi perintah dan data. Salah satu alternatif pemecahan kompleksitas
masalah tersebut adalah dengan menerapkan metode komputasi paralel. Komputasi
paralel memungkinkan proses dilaksanakan pada komputer terdistribusi yang
berjalan secara simultan.
Sebuah sistem terdistribusi dapat direpresentasikan sebagai Multiprosesor,
yang terdiri dari prosesor. Di sisi lain, sistem terdistribusi dapat direpresentasikan
sebagai sistem multi agen, di mana setiap prosesor dianggap sebagai Agen. Agen
adalah sistem komputer yang terletak dalam suatu lingkungan, dan memiliki
kemampuan tindakan otonom dalam lingkungan ini dalam rangka memenuhi tujuan
desain (Wooldridge dan Jennings 2002).
AGENT
ENVIRONTMENT
Action
output
Sensor
input
Gambar 5. 6 Agen pada lingkungan.Sumber (Wooldridge dan Jennings 2002).
160
Gambar 5.6 memberikan gambaran secara umum dari agen. Dalam diagram
ini, kita bisa melihat output yang dihasilkan oleh tindakan agen untuk
mempengaruhi lingkungannya.
Menurut Michael J Quinn (2004) dan Barry Wilkinson, Michael Allen
(2010) Pemrosesan Paralel adaIah penggunaan banyak prosesor yang saling
bekerjasama satu saran lain untuk mencari suatu solusi tunggal dari suatu
permasalahan. Pemrosesan paralel dapat digunakan untuk beberapa keperluan,
diantaranya addah untuk rnernpercepat waktu eksekusi dan mendistribusilcan
pencarian solusi dari perrnasalahan yang sangat kompleks.
Gambar 5. 7 Bagan model komunikasi komputasi paralel. Sumber (Seminar et al.
2005)
Model komputasi paralel, setiap komputer Client hanya berkomunikasi
dengan komputer Server dan antar sesame komputer Client tidak berkomunikasi
satu sama lain. Komunikasi hanya terjadi pada saat proses inisialisasi,
pengimbangan tugas, pengiriman populasi dari Server ke Client, penerimaan
populasi dari Client ke Server, dan penerimaan evaluasi dari Client ke Server.
Proses-proses kalkulasi dilakukan oleh komputer Server dan setiap computer
Client. Dengan kata lain komputer Server tidak hanya melakukan pengontrolan
proses pada setiap komputer Client saja, akan tetapi ikut pula memproses data yang
sudah terbagi-bagi bersama-sama dengan komputer-komputer Client. (Seminar KB
et al. 2005)
Tujuan utama dari komputasi paralel adalah peningkatan kecepatan proses
(speed up) (Wesley et al. 2000). Berbagai penelitian yang menerapkan komputasi
paralel sudah banyak dilakukan diantaranya dalam penerapan dalam pemodelan
161
aliran fluida (Wu et al. 2002). Penerapan sistem multi agen dengan komputasi
paralel pada kontrol lingkungan broiler house bertujuan untuk meningkatkan
kecepatan kerja sistem, karena beban kerja akan didistribusikan ke beberapa agen,
baik agen yang bertugas memonitor, agen eksekutor, maupun agen pengontrol.
Sistem multi agen untuk kontrol lingkungan broiler house masih memiliki
kelemahan yaitu dari waktu komputasi. Waktu komputasi menjadi perhatian utama
karena ayam broiler tidak toleran terhadap perubahan iklim lingkungan di dalam
broiler house. Solusi adalah penerapan multi agen dengan komputasi paralel.
Komputasi paralel bertujuan untuk mempercepat waktu komputasi (speed up)
sehingga kontrol lingkungan broiler house dapat berjalan dengan baik.
Bila ada salah satu kandang ayam panen (tidak ada ayam) supervisory
kontrol bisa digunakan dengan kandang ayam yang lain yang mulai terisi ayam
dikandang ayam tanpa membuat modus control yang ada karena sudah bekerja
secara otomatis sehingga paralel komputer berfungsi untuk mengerjakan kendali
broiler house secara bersamaan dengan kondisi scenario berbeda-beda.
Kendali adaptif swa-tala (AST) merupakan sistem kendali yang mempunyai
parameter-parameter yang dapat ditala (dituning) sesuai dengan perubahan kondisi
eksternal dan internal proses kendalian. Sistem kendali AST mengestimasi
parameter-parameter proses kendalian secara on-line. Dari data hasil estimasi
tersebut, parameter kontroler ditala sedemikian hingga karakteristik proses
kendalian menjadi lebih baik. Bila parameter proses berubah akibat perubahan
lingkungan operasi plant, maka estimasi parameter juga berubah secara on-line,
sehingga parameter kontroler ditala kembali sedemikian hingga karakteristik yang
diharapkan dapat dipertahankan. Studi implementasi Kendali AST dapat dilihat
pada (Astrom dan Wittenmark 1995, Gawthrop 1986). Kendali AST terdapat pada
Gambar 5.8.
162
Gambar 5. 8 Kendali Adaptif Swa-Tala.(Sadjad R.2004)
Dari ketiga sistem kendali adaftif di atas maka dasar sistem supervisori
kontrol adalah sistem kendali swa-tala (AST).
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mensimulasikan interkoneksi
supervisori kendali pada broiler closed house dalam bentuk perangkat lunak
(software prototype) dapat mengendalikan satu, atau dua atau tiga broiler house
yang terhubung kedalam jaringan komputer dengan jarak jauh dengan komputasi
paralel.
Adapun penelitian yang sudah dilakukan sebelumnya diantaranya
menggunakan PC (Personal Computer) (Alfarabi 2009), (Maestre dan Comacho
2009), (Daryanto 2009) di setiap rumah dan menggunakan IP public di servernya
ada juga yang menggunakan embedded sebagai web server (Cai 2009), (Tan dan
Jeremy 2004) (Sutantyo dan Utomo 2006), (Pratomo 2011) Perangkat elektronik
yang diakuisisi dan dikendalikan dihubungkan secara langsung ke port I/O PC
yang dimiliki. Keunikannya dengan digunakannya jaringan listrik sebagai media
komunikasi lokal serta peran pengumpul data di setiap lokasi yang bertindak
sebagai klien dengan menggunakan port 80. (Nicolas 2004) membahas
perancangan dan implementasi sistem kendali jarak jauh pada jaringan komputer
dengan memanfaatkan antar muka windows socket. (Sustika 2010) membahas
tentang pengembangan RTU (Remote Therminal Unit) untuk sistem jarak jauh
berbasis IP.
Spesifikasi Parameter Proses
Parameter
Pengendali
u y uc
Sinyal
Kendali
Estimasi
Kendalian Pengendali
Perancangan
Pengendali
REGULATOR SWA-TALA
163
Bahan dan Metode
Bahan yang Digunakan
Bahan yang digunakan terdiri dari ayam broiler sebanyak 20.000 ekor,
kandang ayam dengan sistem broiler house yang ada di lahan penelitian Cikabayan
IPB dengan ukuran panjang x lebar x tinggi adalah 120 m x lebar 12 m x tinggi 2.5
m., pakan ayam, air minum, menggunakan software : Sistem operasi Windows XP,
Software PHP, Software CodeVision AVR, Software Apache web server, My-SQL
Server. Peralatan yang digunakan meliputi : infrastruktur jaringan LAN dan WAN,
Jasa penyedia layanan Internet, Web Hosting, visulisasi : sensor suhu, Satu set
komputer dan peripheral, satu set kandang ayam dengan sistem isolasinya, Exhaust
fan (Kipas angin) sebanyak 8 buah, Cooling Pad (unit pendingin) sebanyak 2 buah,
Heater (unit pemanas) sebanyak 2 buah. Hardware di sisi server memiliki fungsi
sebagai penyimpan data, aplikasi sebagai user interface, dan pelayan data baik
request dan response bagi klien dalam hal ini adalah peralatan broiler house yang
diakuisisi dan dikendalikan. Hardware pada sisi ini hanya terdiri dari sebuah
komputer yang dapat diletakkan di penyedia jasa web hosting atau di tempat yang
kita inginkan tentunya yang terhubung dengan akses jaringan Internet. Komputer
server pada sistem ini memiliki spesifikasi minimum sebagai berikut : Prosessor
pentium IV, RAM (Random Access Memmory) 512MB, Harddisk 1 GB, OS
(Operating system) Windows XP, Webserver Apache, Database MySQL, Memiliki
IP Public. Tahapan (tahap uji dan implementasi) mencakup interkoneksi SSK
dengan bangunan broiler house. Observasi kinerja sistem yang telah terintegrasi
difokuskan pada pengukuran suhu kelembaban dan amonia.
Metode Yang Digunakan
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Bioprocessing Control
Engineering Universitas Tsukuba Japan, Lab. Bio-informatika dan Laboratorium
Control dan Instrumentasi, TMB FATETA, University of Farm Cikabayan, IPB,
terhitung mulai Maret 2009 sampai dengan Juni 2011.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metoda waterfall yang
meliputi analisa, desain, coding dan testing. Analisa dilakukan melalui studi
kepustakaan untuk mengelolah teori dan konsep yang sesuai dengan penelitian
164
yang dilakukan. Desain dilakukan untuk mendapatkan perangkat lunak yang
diinginkan. Coding merupakan tahap penentuan kebutuhan sistem dalam
pembuatan program aplikasi. Testing merupakan tahap pengetesan terhadap
program untuk memastikan semua fungsi berjalan dengan baik.
Sistem supervisori kendali dengan interkoneksi antara server broiler house
dan client broiler house dibangun guna mempermudah setiap orang untuk
mengetahui dan mengendalikan status peralatan elektronik baik di kantor maupun
di broiler house bahkan peralatan bergerak dengan syarat bisa mengakses jaringan
Internet.
Penelitian ini akan dilakukan dengan mengintegrasikan fasilitas yang
tersedia, bahan dan alat berupa visualisasi software yang akan dikembangkan.
Rencana pengembangan infrastrukturnya dapat direprenstasikan pada Gambar 5.9.
Gambar 5. 9 Interkoneksi supervisori kendali pada Broiler Closed House berbasis
jaringan komputer
Gambar 5.9 menjelaskan bahwa pengguna dapat menerima data dan
memberikan command (perintah) perangkat elektronik broiler house melalui
jaringan Internet. Untuk memberikan perintah, dengan mengakses website yang
dimuatkan pada server penyedia ruang website (web hosting) pengguna dapat
mengirim command berupa perintah mengaktifkan atau menonaktifkan serta
memberikan suatu nilai pada suatu peralatan broiler house. Perintah – perintah ini
kemudian diakses oleh embedded host melalui modem Internet yang dipasang di
broiler house, data yang diterima kemudian diekstrak di application layer
embedded host untuk diambil datanya yang berupa protocol command, protocol ini
kemudian diterjemahkan untuk menentukan instruksi apa yang dikirim pengguna
165
terhadap perangkat elektronik yang telah ditentukan. Intruksi ini diteruskan ke
modem PLC untuk diubah menjadi sinyal-sinyal analog yang dapat ditransmisikan
melalui jaringan listrik, karena semua modem PLC terhubung secara pararel
dengan jaringan listrik broiler house maka modem-modem PLC tersebutpun
mendapat sinyal data yang sama tinggal setiap modem PLC menentukan apakah
data tersebut ditujukan kepadanya, jika data tersebut memang ditujukan ke modem
PLC tersebut maka modem PLC akan menerjemahkan intruksi yang diterima
apakah mengaktifkan/menonaktifkan atau menset suatu nilai. Sedangkan untuk
mendapat (get) data dari status alat–alat broiler house yang terpasang, pengguna
juga dapat melihatnya di web site. Data dari status alat yang terpasang didapat dari
hasil pengumpulan seluruh data status alat pada embedded host, hasil pengumpulan
ini dipaketkan dan kemudian dikirimkan ke server yang berada di web hosting
melalui jaringan Internet secara periodik. Data-data yang dikumpulkan oleh
embedded host tersebut didapat dengan mengambilnya dari peralatan–peralatan
yang terpasang melalui modem PLC yang berkomunikasi di jaringan listrik.
Software Device Driver
Visual Device driver merupakan software yang berinteraksi langsung
terhadap peralatan broiler house yang mengubah dari byte–byte perintah menjadi
sinyal–sinyal listrik yang dapat mengubah kondisi berupa aktuator ataupun keadaan
on/off. Setiap jenis peralatan memiliki device driver yang berbeda bisa digunakan
device driver untuk mengubah keadaan ON-OFF tidak bisa digunakan untuk
mengubah gerakan motor stepper karena keluaran dari device driver berbeda,
device driver juga memiliki tugas untuk membaca status dengan menggunakan
visualisasi sensor yang sesuai dengan kondisi peralatan listrik yang digunakan,
hasil pembacaan sensor ini dipaketkan untuk siap dikirim ke host.
Gambar 5. 10 Struktur software device driver.
Sensor
Pulse
generator
Package
Intepreter
Req &
Response
function
Pool &
Distribut
Function
Host
Device driver
166
Gambar 5.10 menampilkan blok diagram prinsip kerja software device
driver, software ini menunggu request dari host, ketika host memancarkan
(broadcast) data, masing–masing device driver akan melakukan pemeriksaan
apakah alamat data yang dituju sesuai dengan alamat device driver tersebut, ketika
sesuai device driver akan menerjemahkan (interpreter) protokol yang diterima
menjadi perintah (command) untuk mengaktifkan pulse generator (untuk alat tipe
switch on/off, untuk aktuator dapat berupa pulsa PWM), perubahan status akibat
perintah yang telah dilaksanakan dibaca sensor yang kemudian data hasil
pembacaannya dipaketkan dengan id alat beserta CRC dalam bentuk protokol yang
telah didefenisikan sebelumnya, paket ini diteruskan ke host melalui fungsi request
& response sebagai jawaban atas data yang dikirimkan host lebih jelas tampak
Use Case
Pengembangan software pada sistem ini dibagi tiga bagian melihat dari letak
software itu berada yaitu software untuk web site, sofware untuk embedded host
dan untuk device driver, komunikasi antara web site application dan embedded host
menggunakan protokol HTTP sedangkan antara embedded host dengan device
driver menggunakan protokol yang dibangun sendiri. Untuk lebih jelas proses-
proses pada ketiga software tersebut dapat dilihat pada diagram use case berikut.
Use case pada Gambar 5.11 yang berwarna putih merupakan proses–proses
yang berada di Web application sedangkan yang berwarna abu-abu merupakan
proses yang ada di embedded host, warna hitam untuk device driver, berikut
penjelasan use case SSK:
a. Login
Proses ini diperlukan sebagai aspek keamanan sistem, proses ini menentukan
autentikasi dan authorisasi pengguna terhadap sistem baik untuk menentukan
akses terhadap broiler house, lantai dan peralatan di dalamnya. Di proses ini
pengguna diharapkan untuk mengisi user id dan password.
167
Sistem Supervisori Kendali (SSK)
Gambar 5. 11 Use case diagram sistem supervisori kendali pada Broiler Closed
House
b. House selection
Proses login akan menentukan hak akses pengguna terhadap broiler house yang
akan dipantau ataupun diatur peralatannya, sistem ini memberikan hak satu
pengguna dapat mengakses satu atau lebih broiler house, dengan memilih broiler
house yang akan diakses dari daftar broiler house yang telah ditentukan
sebelumnya.
c. Listing broiler house
Pemilihan broiler house pada proses house selection akan menghasilkan daftar
lantai yang ada di brolier house tersebut, dari daftar lantai tersebut satu atau lebih
dapat diakses oleh pengguna. Pengguna berinteraksi pada proses ini akan
menghasilkan floor_id ketika memilih salahsatu lantai.
User
Login
Autentication
Process
«uses»
-User n
ame, Password
House selection
-House_id, Address
Listing Device
-Device_id, Devaice_Name, Device_type
Device Report
-Date,Device_id,Device_name, Status, Value
Device status &
value request
pooling data from
device
Data storing
«extends»
«extends»«uses»
Set Device status
& value
-Device_id, S
tate, Value «extends»
Command Request
«uses»
Set device status
& value
«extends»
-Device_id, status, value
-Devic
e_id
, sta
te, v
alu
e
Active/deactive &
Rename Device
-Device_id, Devaice_Name
Device On-Board
-Device_id, Type_id
SIKAMARU
«uses»
Device Driver
Set on/off/ Value
Status on/off/ Value
Listing Floor
Floor_id«extends»
168
d. Listing device
Satu atau lebih alat akan ditampilkan sistem ketika pengguna telah memlih lantai
dari daftar lantai yang ada, daftar ini diperoleh melalui proses device on-board.
e. Active/deactive & Rename Device
Sistem memiliki fitur kepada pengguna untuk mengaktifkan dan menonaktifkan
peralatan yang ada serta merubah nama alat tersebut, proses ini diperlukan jika
peralatan broiler house yang terpasang sedang dalam keadaan rusak atau belum
terpasang sehingga web application tidak perlu menampilkan alat ini di tampilan
monitoring ataupun report.
f. Device report
Device report merupakan proses di web application untuk memberikan laporan
berupa daftar peralatan beserta status dan nilainya sehingga pengguna dapat
mengetahui kondisi peralatan yang terpasang di broiler housenya. Laporan yang
ditampilkan bisa dipilih berdasarkan waktu, alat, maupun secara real time
(langsung). data yang diproses berasal dari proses penyimpanan sebelumnya.
g. Set Device status & value
Di proses inilah pengguna dapat menentukan baik state (keadaan) maupun nilai
suatu alat, dengan memilih alat dan mengaturnya proses ini akan meneruskan
parameter (data) terkait ke proses storing dan disimpan ke dalam database yang
nantinya akan dipaketkan dan dikirim ke alat broiler house terkait. Proses ini
akan memberikan tampilan ke pengguna tergantung jenis alat yang akan diatur.
h. Storing
Data yang masuk ke web application dari embedded host akan tersimpan ke
dalam database server melalui proses storing, tujuannya agar data ini bisa
ditampilkan ke pengguna sesuai kebutuhannya, selain data yang berasal dari
embedded host proses storing juga memiliki fungsi untuk menyimpan perintah
(command) untuk peralatan yang diberikan oleh pengguna melalui proses set
device status & value, perintah ini akan diambil di proses command request.
i. Device on Board
Proses ini berada di embedded host yang memiliki fungsi untuk mengumpulkan
peralatan aktif apa saja yang terpasang di jaringan PLC, sehingga sistem
memiliki daftar peralatan aktif, proses ini berinteraksi dengan device driver
169
masing–masing alat untuk memberikan statusnya apakah aktif atau tidak begitu
power listrik rangkaian menyala.
j. Pooling data from device
Seperti diterangkan pada subbab sebelumnya embedded host secara periodik akan
meminta (request) command dari server sekaligus mengirim status ke server,
proses pooline inilah yang akan mengumpulkan seluruh status dan nilai dari
peralatan aktif yang terpasang dari daftar peralatan yang didapat saat proses
device on board, proses pooling per alat dilakukan secara bergantian melalui
proses device status & value request.
k. Device status & value request
Proses ini memiliki fungsi membentuk seuntaian format data yang berisi perintah
untuk meminta (request) status dan nilai suatu alat berdasarkan id masing–masing
alat, jadi proses ini akan dilaksanakan ketika proses pooling dijalankan.
k. Command request
Pengiriman data antara embedded host dan server secara periodik berisi seuntaian
perintah (command) yang diminta (request) untuk seluruh peralatan aktif yang
terpasang , untaian ini dipecah–pecah berdasarkan alat sehingga pecahan-pecahan
tersebut berisi id alat beserta perintah – perintahnya, perintah–perintah ini
kemudian dikirimkan secara bergantian ke device driver alat yang sebelumnya
dipaketkan dan diformat dalam bentuk protokol terdefenisi di proses set device
status & value.
l. Set device status & value
Proses ini memaketkan data berisi perintah mengatur suatu alat apakah on/off
atau memberikan suatu nilai kemudian diberikan perintah, proses ini dilakukan
peralatan secara bergantian sesuai keinginan pengguna. Pengaturan ini hanya ada
di web apllication.
Berikut tabel fungsional dan non fungsional dari sistem yang dikembangkan, dari
table ini didapat apa kegunaan atas suatu fungsi di sistem dan aspek yang perlu
diperhatikan dalam membangun sistem.
170
Tabel 5. 1 Aspek fungsional sistem No Functional Keterangan
1 Write master pengguna Fungsi untuk menulis data pengguna
2 Write master broiler house Fungsi untuk menulis data broiler house
3 Write list lantai Fungsi untuk menulis data lantai yang dimiliki suatu
broiler house
4 Write list Alat Fungsi untuk menulis daftar alat suatu lantai
5 Write Authorizet pengguna Fungsi untuk menulis hak akses pengguna
6 Perform Active device list Fungsi menampilkan daftar alat yang aktif pada suatu
lantai broiler house
7 Perform device status and
value
Fungsi menampilkan nilai dan status alat
8 Set device state and value Fungsi mengatur nilai dan keadaan alat
9 Report device history Fungsi menampilkan riwayat suatu alat
10 Set Lantai layout Fungsi untuk menaruh gambar layout suatu lantai
11 Set device position in layout Fungsi mengatur letak symbol alat pada gambar
layout lantai
Tabel 5. 2 Aspek nonfunctional sistem
No Technical Performance Usability Reliability
1 Client PC or
Portable
Have to support over 4
simultaneous client session
Mobile access
2 Server PC min
Pentium 4
Load page for client max 10
seconds
Online help
3 Internet Network Have ability more than 50 Kbps Fast access
4 Web browser Updating data in 1 second &
support javascript
Interactive
application
Tabel 5.2 merupakan daftar fungsi yang dimiliki SKAPEI, fungsi-fungsi ini
diletakkan di web apllication, software embedded host dan software device driver,
sedangkan Tabel 5.1 merupakan aspek lain dari fungsional yang perlu diperhatikan
untuk membangun sistem ini.
Modem PLC
Data dalam bentuk protokol yang terdefinisi baik berasal dari embedded host
maupun device driver perlu dihubungkan, pada sistem ini perangkat yang
digunakan untuk menghubungkan dua perangkat tersebut menggunakan modem
PLC dimana media komunikasinya menggunakan jalus listrik. Modem PLC yang
digunakan produk dari Yitran yang dijantungi oleh komponen IC (Integrated
Circuit) IT800D. Secara blok diagram perangkat ini dapat dilihat pada Gambar
5.12.
Perangkat ini bertugas mengubah data serial UART menjadi sinyal–sinyal
listrik yang dapat diikutsertakan di dalam jaringan listrik, pada Gambar 5.12
terdapat blok AFE (Analog front end), blok inilah yang mengubah dari bentuk data
digital menjadi sinyal listrik analog dalam bentuk modulasi frekuensi. Frekuensi
171
yang termodulasi hasil dari AFE diserahkan ke blok PSU (Power Supply Unit)
untuk diteruskan ke jaringan listrik. IC IT800D merupakan IC mikrokontroller
yang mengolah data serial yang diterima dalam bentuk protokol terdefinisi menjadi
protokol tersendiri (protokol buatan Yitran) agar dapat dimengerti oleh modem
PLC di sisi lainnya dan sebaliknya menerima data dalam bentuk protokol Yitran
yang dikirim oleh modem PLC di sisi lainnya dan merubahnya menjadi protokol
terdefenisi.
Gambar 5.12. Diagram blok modem PLC.
Device Driver
Device driver merupakan perangkat yang digunakan untuk menerima sinyal
baik digital maupun analog dari sensor dan memberi sinyal baik digital maupun
analog ke aktuator berdasarkan perintah dari embedded host melalui modem PLC.
Bentuk dari perangkat ini disesuaikan dengan alat yang akan diakuisisi dan
dikendalikan, untuk penelitian ini alat yang digunakan adalah aktuator dan sensor.
Untuk diagram bloknya dapat dilihat pada Gambar 5.13.
Gambar 5. 13 Blok diagram device driver.
Perangkat ini menggunakan sebuah mikrokontroller untuk menerjemahkan
perintah yang diterima dari embedded host untuk mengatur blok driver, blok driver
dapat berbentuk relay, transistor, mosfet, ataupun SCR tergantung terhadap
aktuator yang akan digunakan apakah motor dinamo ataupun selenoid aktuator itu
sendiri dipilih berdasarkan alat yang akan dikendalikan, sedangkan sensor
Modem
PLC
Mikrokontroller RX TX
Rs232
Ke PLC
modem
Aktuator
Sensor
Driver
Device driver
172
mengambil status atau keadaan aktuator yang kemudian diserahkan ke
mikrokontroller untuk dipaketkan ke dalam bentuk protokol terdefinisi sebelum di
kirim ke embedded host melalui modem PLC.
Hasil dan Pembahasan
Diagram Konteks Sistem
Sistem ini dibangun dengan mengembangkan software, hardware dan
infrastruktur jaringan yang telah tersedia. Pengembangan disisi software dapat
dijelaskan pada diagram konteks sistem supervisori kendali & akuisisi jarak jauh
peralatan elektronik berbasis IP (SSKAPEI) pada broiler closed house berikut
(Gambar 5.14).
Gambar 5. 14 Diagram konteks sistem SSKAPEI
Diagram konteks Gambar 5. 14 menjelaskan interaksi pengguna dengan
sistem dan interaksi sistem dengan peralatan broiler closed house (broiler closed
house appliance). Pengguna berinteraksi dengan sistem melalui antar muka yang
bersifat GUI (graphical user interace), pengguna dapat memberikan masukan
berupa parameter–parameter yang diperlukan sistem untuk mengakses peralatan
broiler house dan penggunapun mendapatkan informasi tentang status dan nilai dari
peralatan yang terpasang baik secara realtime maupun historical.
Protokol
Komunikasi antar modul baik itu perangkat keras maupun perangkat lunak
memerlukan suatu bentuk pemahaman bersama yang biasa disebut protokol.
Protokol pada sistem ini mengatur atau mengijinkan terjadinya hubungan,
komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer. Protokol
diterapkan pada perangkat keras, perangkat lunak dan kombinasi dari keduanya.
Pada tingkatan yang terendah, protokol mendefinisikan koneksi perangkat keras.
173
Protokol yang digunakan di dalam sistem ini dibagi menjadi dua bagian yaitu
protokol untuk hubungan server–embedded host (jaringan Internet) dan embedded
host – device driver (jaringan broiler house).
1. Protokol Server – Host
Media yang digunakan untuk komunikasi hubungan antara server dan
embedded host adalah Internet. Pengguna dapat menggunakan penyedia jaringan
Internet baik jalur kabel maupun jalur udara (wireless). Protokol yang digunakan
adalah HTTP (Hype Text Transfer Protocol).
HTTP digunakan untuk meminta/menjawab antara klien dan server. Sebuah
klien HTTP (dalam hal ini embedded host), akan memulai permintaan dengan
membuat hubungan ke port 80 di sebuah server web hosting yang merupakan port
yang biasa digunakan untuk browsing Internet. Klien yang mengirimkan
permintaan HTTP juga dikenal dengan user agent. Server yang meresponsnya,
yang menyimpan sumber daya seperti berkas HTML dan gambar, dikenal juga
sebagai origin server. Di antara user agent dan juga origin server, bisa saja ada
penghubung, seperti halnya proxy, gateway, dan juga tunnel.
Embedded host akan membuka koneksi ke server saat diberi catu listrik
(proses inisialisasi), setelah server dan embedded host terkoneksi embedded host
akan meminta (request) ke server dengan menggunakan metode Get, pengiriman
request disertai dengan data status dan nilai hasil pengumpulan seluruh alat yang
terpasang. Data yang diterima server akan disimpan di dalam database, dari
database ini pula data status dan nilai alat broiler house terkait beserta status
request dipaketkan menjadi jawaban (respons) ke embedded host. Gambar 225
merupakan gambaran transaksi embedded host-server.
Web Application
Dari namanya sudah cukup jelas software ini merupakan aplikasi yang
berbasis web, aplikasi ini diletakkan di server web hosting untuk mempermudah
pengguna dalam mengaksesnya di mana pun dan kapan pun selama komputer
maupun smart phone terhubung Internet. Aplikasi ini dibangun dengan
menggunakan bahasa pemrograman PHP dan javascript dengan database MYSQL,
di aplikasi inilah pengguna berintraksi baik mendapat informasi status/history
status maupun memberikan command (perintah) ke peralatan broiler house,
174
perintah terhadap peralatan disimpan di dalam database untuk siap diminta
(request) software embedded host per satuan waktu (periodik), data yang diterima
dari embedded host per satuan waktu disimpan ke dalam database untuk siap
diakses pengguna.
Gambar 5. 15 Interkoneksi client server
Interaksi pengguna dengan aplikasi web secara infrastruktur merupakan
interaksi antara komputer client dengan komputer server, Gambar 5.15
menjelaskan interaksi tersebut. Web application merupakan aplikasi berbasis Web
yang dapat diakses baik komputer maupun smart phone pengguna dengan
menggunakan Web browser misalnya Internet Explorer, Firefox Mozila, Opera,
dan Chrome melalui jaringan Internet, ketika diakses pengguna aplikasi ini terbagi
dua menjadi server side (bagian server) dan client side (bagian klien), aplikasi ini
menggunakan Ajax agar tidak semua halaman dimuat hanya untuk memuat satu
bagian kecil (element) dalam halaman Web. Ajax pada aplikasi ini digunakan untuk
memuat ulang (refresh) status baik nilai ataupun keadaan ON-OFF seluruh
peralatan yang terpasang .tanpa memuat seluruh halaman secara periodik, agar efek
perubahan status terlihat real time.
Interaksi web application dengan embedded host sama halnya klien dan
server hanya saja pada embedded host memiliki resource (sumber daya) yang
terbatas sehingga tidak sekompleks dengan klien yang menggunakan komputer.
Interaksi keduanya menggunakan protokol HTTP dengan metoda GET dan POST,
embedded host melakukan koneksi ke server dan meminta data, permintaan
(request) ditanggapi oleh request handler pada server side, dan request handler
menjawab (response) dengan untaian perintah ke embedded host, lebih jelas ada
pada Gambar 5.16.
175
Gambar 5. 16 Interaksi web application dengan host
Fomat protokol yang diterima di proses handler bebentuk HTTP seperti
”GET update_alat.php?idbroiler house=2&idalat=1&nilai=1” parameternya berupa
idbroiler house, idalat dan nilai alat sedangkan yang melakukan eksekusi parameter
itu (request hendler) adalah file update_alat.php. parameter yang diterima disimpan
ke dalam database tabel status_alat disertai dengan tanggal dan waktu penerimaan
data setelah itu request handler melakukan pencarian data perintah (comand) pada
tabel perintah sesuai parameter idalat dan idbroiler house yang diterima untuk
dijadikan response ke host.
Hasil interkoneksi supervisori kendali pada broiler house untuk ayam broiler
ditunjukkan tampilan secara online dengan media internet dengan komputer paralel
dengan broiler house 1, brolier house 2 dan broiler house 3.
Broiler Closed House 1
Skenario 1 strater ayam broiler (umur 1-10 hari)
Suhu Lingkungan ruangan 300C, Kelembaban lingkungan ruangan 50%, amonia 5
ppm pada broiler house 1 pada masa starter ayam broiler umur 1-10 hari.
Request
Handler Database
Command set
Status set
Get & POST
Function
Response & Command set
Request & Store status set
Server Host
176
Gambar 5. 17 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
suhu 300C
Gambar 5. 18 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
kelembaban 50%
177
Gambar 5. 19 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
amonia 5 Ppm
Broiler Closed House 2
Skenario 2 grower ayam broiler (umur 11-21 hari)
Suhu Lingkungan 290C, kelembaban lingkungan ruangan 60%, amonia 10ppm
Gambar 5. 20 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
Suhu 290C
178
Gambar 5. 21 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
Kelembaban 600C
Gambar 5. 22 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan Web secara
online amonia 10 ppm
179
Broiler Closed House 3
Skenario 3 finisher ayam broiler (umur 11-21 hari)
Suhu Lingkungan ruangan 270C, kelembaban lingkungan ruangan 70%, amonia 15
ppm
Gambar 5. 23Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
Suhu 270C
Gambar 5. 24Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
kelembaban 700C
180
Gambar 5. 25 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan Web secara online
Amonia 15 Ppm
Tampilan utama yang tampak pada Gambar 5.17 sampai 5.25 akan muncul
setelah pengguna melalui proses authorisasi dan autentikasi saat melakukan login,
berdasarkan kedua proses tersebut akan dihasilkan hak akses pengguna terhadap
broiler house yang akan diakses. Seperti tampak pada Gambar 517 sampai 5.25
pengguna memiliki hak akses terhadap dua broiler closed house dimana setiap
broiler closed house memiliki minimal satu atau lebih lantai, dengan memilih
lantai suatu broiler closed house pengguna akan diberi tampilan layout broiler
closed house beserta peralatan listrik dan elektronik yang terpasang di lantai
tersebut sesuai posisinya. Untuk mengatur atau mengubah suatu kondisi alat
pengguna cukup menekan tombol sebelah kiri mouse sehingga muncul pop up
menu yang terdiri dari perintah-perintah terhadap alat untuk peralatan yang hanya
diatur on/off pop up menu yang muncul terdiri dari: Aktifkan, Non aktifkan, dan
History.
181
Tabel 5.3 Daftar komponen akuisisi Broiler Closed House
Sisi sebelah kanan menu utama terdapat penjelasan detail dari suatu
peralatan, penjelasan ini berisi tanggal terakhir data masuk dari peralatan broiler
house, nama alat tersebut beserta nilainya, untuk peralatan yang hanya memberikan
suatu nilai tidak diletakkan di layout ruangan melainkan di sisi kanan menu utama.
Data yang ditampilkan pada menu utama diambil dari database yang
tersimpan di server web hosting, database ini dibangun menggunakan MySQL
yang terdiri atas tabel-tabel, relasi dari tabel-tabel tersebut dapat dilihat pada
Gambar 5.26.
182
Gambar 5. 26 Relasi tabel-tabel di dalam Database Web Application.
Ketentuan yang diterapkan untuk membangun relasi tabel-tabel ini adalah:
1.Setiap pengguna dapat mengakses lebih dari satu brolier house.
2. Setiap broiler house bisa memiliki lebih dari satu lantai.
3. Satu lantai memiliki lebih dari satu alat (device).
4. Satu alat dalam suatu lantai memiliki lebih dari status / nilai.
5. Setiap alat memiliki satu tipe.
6. Setiap alat bisa diberikan perintah lebih dari satu dengan waktu masing-
masing.
Kendali adaptif swa-tala (AST) merupakan sistem kendali yang mempunyai
parameter-parameter suhu, kelembaban dan amonia yang dapat ditala (dituning)
sesuai dengan perubahan kondisi eksternal dan internal proses kendalian. Sistem
kendali AST mengestimasi parameter-parameter proses kendalian secara on-line
dikembangkan interkoneksi kendali jarak jauh berbasis IP dengan komputer paralel
agar karakteristik proses kendalian menjadi lebih baik. Bila parameter proses
berubah akibat perubahan lingkungan suhu, kelemababan dan amonia, maka empat
modus kendali ON-OFF, PID, Fuzzy Logic dan ANFIS secara bersamaan bisa
183
dioperasikan demikian halnya kendali PID dan Fuzzy dan kendali PID dan ANFIS
.berubah secara on-line agar karakteristik kendali dapat dipertahankan.
Penelitian ini dapat diinterkoneksikan supervosori kendali dengan modus
kendali secara bersamaan kendali sebagai bagian dari dengan parameter suhu,
kelembaban dan amonia, pengetahuan, broiler knowledge, climatc &
environmental knowledge & control knowledge dengan peralatan sensor, heater,
fan, humidifiyer dan evavorating cooling menggunakan jaringan komputer dengan
kendali jarak jauh dengan parallel computer
Simpulan dan Saran
Simpulan
1. Hasil simulasi interkoneksi supervisori kendali pada broiler house menunjukan
bahwa program yang dibuat telah dapat menjalankan beberapa fungsi
pengendalian terhadap komputer client dengan memanfaatkan secara online
berbasis IP dengan komputer paralel dapat memilih empat atau dua modus
kendali dipenguruhi oleh factor internal (suhu, kelembaban, amonia) dan
eksternal lingkungan (suhu, kelembaban dan radiasi)
3. Penerapan sistem supervisori kendali memlilih salah satu atau dua atau tiga
broiler closed house yang diinginkan dan terjadi rotasi salah satu berdasarkan
periode starter, grower dan dengan perbedaan perlakuan sesuai modus kendali di
data base supervisory control engine
Saran
Sistem ini masih diperlukan penelitian lebih lanjut terutama masalah
keamanan data. Hal ini bertujuan agar alat elektronik yang akan dikendalikan tidak
dikendalikan dan diakses informasinya oleh orang yang tidak memiliki hak. Selain
perlu dilakukan penelitian bagaimana perangkat sistemnya lebih kecil agar mudah
untuk dipasang di tempat yang diinginkan.
184
Daftar Pustaka
Astrom K J and Wittenmark B. 1995. Adaptive Control.2nd
ed. Addison Wesley
Abdelwahed S, Kandasamy N, and Neema S. 2004. Online Control for Self-
Management in Computing Systems. pada Proceedings IEEE Real-
Time and Embedded Technology and Applications Symposium ke 10,
Toronto, Canada
Alfarabi T. 2009. Prototype Gedung Cerdas Dengan Memanfaatkan Jaringan
Internet Sebagai Human Main Interface Pada Gedung Training Center
PENS – ITS [skripsi]. Surabaya: Politeknik Elektronika Negeri
Surabaya, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.
Alimuddin Seminar KB, Subrata IDM, Nomura N. Sumiati 2011. ASupervisory
Control system for Temperature and Humidity in a Closed House Model
for Broilers, International Journal of Electrical and Computer Sciences
IJECS-IJENS Vol:11 No.06 ISSN: 2077-1231.
Anindito K. 2000. Akuisisi Data dan Pengendalian Jarak Jauh Melalui Jaringan
dengan Protokol TCP/IP, Jurnal Teknologi Industri Vol. IV No. 1 Januari
2000 : 1 – 14, (www.uajy.ac.id/jurnal/jti/2000/4/1/doc/2000_4_1_1.doc)
Bhargav PU and Koopman P. 1993. Embedded Communication Protocols Options.
Proceedings of the fifth anual Emedded conference volume 2.
Cai L. 2009. Temperature Measurement and Control System Based on Embedded
WEB. Computer and Information Science Vol.2 No.2, May 2009
Carcelle X. 2006. Power line communications in practice. Artech House,
penerjemah. London: Artech House. Terjemahan dari: Réseau CPL par la
pratique.
Comer ED. 2001. Computer and Networks and Internets, Departement of
Computer Science Purdue University, Second Edition Pearson Education
Asia, Indian
Corman HT. 1990. Leiserson E. Charlen dan Rivest L Ronald, Introduction
Algorithms, The MIT Electrical and Computer Science Series Press
Cambridge, Massaachusetts London, England
Daryanto T. 2009. Membangun Prototype Aplikasi Pengendali Listrik Ruangan
Pada Gedung Berbasis Jaringan Tcp/Ip, Prosiding SNATI, Seminar
Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2009 (SNATI 2009) ISSN: 1907-
5022 Yogyakarta, 20 Juni 2009
Diao Y, Hellerstein JL, Parekh S, Griffith R, Kaiser G and Phung D. 2005. Self-
Managing Systems: A Control Theory Foundation pada Proceedings
IEEE International Conference and Workshops on the Engineering of
Computer-Based Systems edisi 12. pp. 441 – 448.
Djuandi F. 2002. SQL Server 2000 untuk Professional, PT Elex Media
Komputindo, Jakarta, ,hal 221-274.
Dostalek L, Kabelova A. 2006. Understanding TCP/IP: A clear and comprehensive
guide to TCP/IP protocols. Packt Publishing, penerjemah; Abhishek S,
Darshan P, Louay F, editors. Mumbai: Packt Publishing. Terjemahan dari:
Velký průvodce protokoly TCP/IP a systémem DNS.
Dumas, Arthur.1995. Programming Winsock, SAMS Publishing, Indianapolis and
USA
Elvayandri dan Adang SA, 2007 Knowledge Based Distributed Systems,
Proceedings of the International Conference on Electrical Engineering and
185
Informatics Institut Teknologi Bandung, ISBN 978-979-16338-0-2
Indonesia June 17-19,
Gawthrop PJ. 1996. Self-Tuning PID Controllers: Algorithms and Implementation.
IEEE Trans. On Automatic Control, Vol. AC-31, No. 3, March
Handoko. 1995. Klimatologi Dasar Edisi ke 2. Jakarta. PT Dunia Pustaka Jaya.
Hariyanto B. 2004. Sistem Manajemen Basis Data, Informatika, Bandung
Heywood, Drew, Networking with Microsoft TCP/IP, Prentice Hall Inc., 1996.
Hrasnica H, Haidine A, Lehnert R. 2004. Broadband Powerline Communication
Network Design. Chichester: John Wiley & Sons Ltd.
Kristanto, Andri, Jaringan Komputer, Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta, 2003.
Maestre JM, Comacho EF. 2009. Smart Home Interoperability: the Domoesi
Project Approach, International Journal of Smart Home Vol.3, No.3, July
Marchuk, Michael. 1995..Building Internet Applications with Visual Basic, QUE
Corporation, Indianapolis,
Michael W. 2002.An Introduction to “MultiAgent Systems. John Wiley & Sons
Ltd.
Nathan S and Janusz M and Milind T and Paul S. 2005. The Future of Disaster
Response: Humans Working with Multiagent Teams using DEFACTO.
Nicolas , Irawan
B, Irzaman. 2004. Perancangan dan Implementasi Sistem Kendali
Jarak Jauh pada Jaringan Komputer dengan Memanfaatkan Antarmuka
Windows Socket (Winsock), (elib.unikom.ac.id/download.php?id=2060)
Pratomo B. 2010. Pengembangan Sistem Kendali Dan Akuisisi Jarak Jauh
Perangkat Elektronik Berbasis Jaringan Internet Protocol (IP), Tesis Strata
Dua Ilmu Komputer Sekolah Pascasrajana IPB, Bogor
Purbo WO, Basalamah A, Fahmi I, dan Thamrin HA.1998. Buku Pintar Internet :
TCP/IP, PT Elex Media Komputindo, Jakarta,
Quinn JM. 2004. Parallel Programming in C with MPI and OpenMP, International
Edition, Singapore.
Rasyaf M. 1994. Beternak Ayam Pedaging. Edisi ke-6, Penebar Swadaya,Jakarta
Rasyaf M. 2004. Beternak Ayam Pedaging. Penerbit Penebar Swadaya
(anggota IKAPI). Jakarta.
Rida. 2008. Dayasaing Perunggasan : Restrukturisasi atau Mati. Trobos Edisi
Khusus Indolivestock : 26-27
Roni F. 2000. Kunci Sukses Beternak Ayam Broiler di Daerah Tropis.
Agromedia. Jakarta
Saliman. 2006. Kajian Penggunaan Secure Microcontroller sebagai solusi
pengembangan Sistem Embedded yang Aman. Bandung : Institut Teknologi
Bandung
Seminar KB, Buono A, Sukin JPT. 2005. Desain dan Implementasi Komputasi
Paralel dengan Algoritma Genetik untuk Prapemrosesan Probabilistic
Neural Network, Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer IPB, Vol. 3 No 1 Mei ; 19-
31
Sustika R dan Mahendra O. 2010. Pengembangan RTU (Remote Terminal Unit)
untuk Sistem Kontrol Jarak Jauh berbasis IP, Jurnal INKOM Jurnal
Informatika LIPI, Vol. IV No. 2 Nov 2010, hal; 88-94
Sutantyo DK., Utomo D. 2006. Implementasi Embedded Web Server Via Modem
Berbasiskan Mikrokontroler, Jurnal Teknik Elektro Vol 6. No.1, Maret 2006
186
Tan TJ.2004. Embedded Atmel HTTP Server [tesis]. New York: Engineering
Division of Graduate School of Cornell University.
Thomas RM.1996.Introduction to Local Area Network, SYBEX Inc.,
Wesley M dan Mark A. 2000. Advantages of Parallel Processing and the Effects of
Communications Time. Eddy dan Mark Allman. NASA Glenn Research
Center Report Number CR-209455.
Wilkinson B & Allen M. 2010. Parallel Programming Teknik dan Aplikasi
Menggunakan Jaringan Workstatio & Komputer Paralel, Andi Yogyakarta.
187
DAFTAR ISI
5 INTERKONEKSI SUPERVISORI KENDALI SUHU KELEMBABAN DAN
AMONIA PADA CLOSED HOUSE UNTUK AYAM BROILER .................... 150
Pendahuluan ..................................................................................................... 152
Bahan dan Metode ............................................................................................ 163
Hasil dan Pembahasan ...................................................................................... 172
Simpulan dan Saran ....................................................................................... 183
Daftar Pustaka ................................................................................................ 184
DAFTAR GAMBAR
Gambar 5. 1 Layer TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 155
Gambar 5. 2 Standar protocol family tree (Bhargav & Koopman 1993)............. 157
Gambar 5. 3 Protokol Komunikasi Jaringan Client-Server ................................ 157
Gambar 5. 4 Skema dasar sistem kendali ............................................................ 158
Gambar 5. 5 Testbed Jaringan pengendali peralatan listrik ruangan ................... 158
Gambar 5. 6 Agen pada lingkungan Wooldridge dan Jennings, 2002). .............. 159
Gambar 5. 7 Bagan Model Komunikasi Komputasi Paralel (Seminar et al. 2005)
.............................................................................................................................. 160
Gambar 5. 8 Kendali Adaptif Swa-Tala. ............................................................. 162
Gambar 5. 9 Interkoneksi Supervisori Kendali pada Broiler House berbasis
Jaringan Komputer ............................................................................................... 164
Gambar 5. 10 Struktur software device driver. .................................................... 165
Gambar 5. 11 Use case diagram Sistem Supervisori Kendali pada Broiler House
.............................................................................................................................. 167
Gambar 5. 12 Blok Diagram Device Driver. ....................................................... 171
Gambar 5. 13 Diagram konteks sistem SSKAPEI ............................................... 172
Gambar 5. 14 Interkoneksi Client Server ............................................................ 174
Gambar 5. 15 Interaksi Web Application Dengan Host ...................................... 175
Gambar 5. 16 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
Suhu 300C ............................................................................................................ 176
Gambar 5. 17 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
kelembaban 500C ................................................................................................. 176
Gambar 5. 18 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
amonia 5 ppm ....................................................................................................... 177
Suhu Lingkungan ruangan 290C, kelembaban lingkungan ruangan 60%, amonia 10
ppmGambar 5. 19 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara
online Suhu 290C ................................................................................................. 177
Gambar 5. 20 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
kelembaban 600C ................................................................................................. 178
Gambar 5. 21 Tampilan Interkoneksi Supervisori Kendali Dengan Web Secara
Online Amonia 10 Ppm ....................................................................................... 178
Gambar 5. 22 Tampilan interkoneksi supervisori kendali dengan web secara online
Suhu 270C ............................................................................................................ 179
Gambar 5. 23 Relasi Tabel-Tabel Di Dalam Database Web Application. .......... 182
188
DAFTAR TABEL Tabel 5. 1 Aspek Fungsional Sistem ................................................................................. 170
Tabel 5. 2 Aspek Nonfunctional System .......................................................................... 170
