BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Masalah Pengaktifan peralatan elektronik yang berada di dalam rumah biasanya
perlu menekan suatu tombol atau saklar. Hal ini kadang membutuhkan penggunaan waktu yang tidak efisien. Penggunaan saklar juga membutuhkan sebuah aksi dari manusia untuk menuju ke tempat saklar itu berada yang membutuhkan waktu dan tenaga lebih. Ditambah lagi apabila kondisi manusia kurang memungkinkan untuk melakukan aktifitas fisik seperti bagi para difabel atau manusia dalam kondisi lelah atau sakit, hal tersebut merupakan sesuatu yang sulit dilakukan. Dengan memperhatikan kondisi manusia yang telah disebutkan, maka dilakukan pengembangan terhadap kemudahan penggunaan peralatan dalam rumah yang biasa disebut rumah cerdas (smart home). Pada pengembangan sistem smart home, masukan sebagai perintah untuk unit kontrol smart home didasarkan pada sensor sehingga dihasilkan sistem otomasi dalam pengendalian peralatan rumah dengan kontrol yang sangat kecil atau bahkan tidak melakukan kontrol sama sekali dari user atau manusia penghuni rumah. Apabila manusia masih dapat melakukan kontrol terhadap peralatan rumah, maka pengendalian peralatan dapat disesuaikan dengan kebutuhan dan keinginan manusia itu sendiri tanpa harus selalu bergantung pada hasil pembacaan sensor. Untuk itu dilakukan penelitian untuk mendukung unit kontrol smart home yang merupakan penerapan konsep Digital Signal Processing berupa instruksi ucapan dari manusia dengan metode pengenalan ucapan (speech recognition). Kemajuan teknologi dalam bidang pengolahan sinyal digital (Digital Signal Processing) telah membawa dampak positif dalam kehidupan manusia. Pengolahan sinyal digital telah banyak digunakan dalam berbagai aplikasi. Sebagai contoh, aplikasi-aplikasi tersebut meliputi teknik pengenalan suara, kompresi sinyal (data, gambar), dan juga televisi dan telepon digital (Gunawan dan Juwono, 2012).
1
2
Dengan memanfaatkan salah satu konsep pengolahan sinyal digital speech recognition dan mengaplikasikan salah satu embedded system menggunakan SBC yaitu Raspberry Pi, maka dikembangkan implementasi yang bertujuan menggantikan gerak manusia dalam melakukan pengendalian peralatan elektronik untuk mendukung konsep dari smart home yaitu sistem pengendalian (control system). Masukan ucapan manusia tidak membutuhkan waktu dan tenaga untuk menekan saklar yang mengaktifkan atau mematikan peralatan elektronik, sehingga pekerjaan di dalam rumah lebih efisien. Selain itu masukan ucapan juga dapat dilakukan dengan mudah bagi manusia yang memiliki keterbatasan fisik atau dalam kondisi fisik yang kurang memungkinkan untuk menekan saklar. Dengan sistem tersebut manusia dapat melakukan pengendalian peralatan rumah secara otomatis namun tetap melakukan kontrol langsung terhadap sistem. Dalam proses pengendalian peralatan elektronik, speech recognition dapat digunakan untuk mengenali suara masukan dan memberi keputusan dari ucapan tersebut. Berdasarkan latar belakang di atas maka dalam penelitian ini akan diimplementasikan pengenalan ucapan untuk sistem penyaklaran alat elektronik dengan menggunakan Raspberry Pi.
1.2
Rumusan Masalah Rumusan masalah yang menjadi dasar dalam penelitian ini adalah
bagaimana membuat sebuah sistem kendali penyaklaran alat elektronik dengan masukan berupa ucapan manusia dan implementasinya dalam Raspberry Pi.
1.3
Batasan Masalah Dalam penelitian ini diberikan beberapa batasan masalah sebagai berikut : 1. Sensor suara dan sistem pemroses dari ucapan manusia menggunakan microphone dari webcam Logitech C920 dan Raspberry Pi Model B. 2. Sistem penyaklaran yang dikendalikan adalah sistem penyaklaran pada tiga buah alat elektronik yaitu lampu, kipas angin, dan tirai. 3. Perangkat lunak yang akan digunakan adalah Julius dan HTK.
3
4. Pengenalan ucapan menggunakan Bahasa Inggris mengacu pada kamus VoxForge yang mengandung ISIP Switchboard corpus dengan logat American English.
1.4
Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah merancang dan mengimplementasikan
penyaklaran alat elektronik berdasarkan pengenalan ucapan dengan menerapkan embedded system. 1.5
Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang akan dilakukan meliputi beberapa hal berikut a. Menentukan topik utama dalam penelitian Dalam hal ini, topik utama pengolahan sinyal ucapan sebagai pengendali sistem saklar pada peralatan listrik. b. Studi literatur Studi literatur bertujuan untuk memantapkan konsep sistem yang akan dibuat. Studi literatur meliputi pengumpulan data, materi dan mengkaji tentang metode yang diterapkan pada pengenalan ucapan untuk melakukan penyaklaran pada peralatan elektronik. Selain itu, juga mengkaji tentang Hidden Markov Model Toolkit (HTK) untuk pengenalan ucapan, microphone, pemrograman Phyton dan GPIO pada Raspberry Pi, relay, dan ilmu-ilmu lain yang mendukung sistem ini. c. Perancangan dan pembuatan sistem Perancangan sistem meliputi beberapa tahap, yaitu: 1. Perancangan elektronik Perancangan elektronik dilakukan dengan mendesain alat elektronik yang akan digunakan pada sistem. 2. Perancangan program Perancangan program pada sistem ini meliputi program pengenalan ucapan dan program untuk mengendalikan sistem penyaklaran pada peralatan elektronik dengan masukan dari pengenalan ucapan tersebut.
4
d. Pengujian sistem Pengujian sistem penyaklaran peralatan elektronik dengan masukan berupa ucapan manusia bertujuan untuk mengetahui tingkat keberhasilan sistem dalam mengenali ucapan, serta kinerja keseluruhan sistem penyaklaran peralatan elektronik dengan masukan ucapan manusia. e. Pembahasan Pembahasan dilakukan dengan membahas hasil penelitian yang didapat dari pengujian yang telah dilakukan sebelumnya.
1.6
Sistematika Penulisan Sistematika dari penulisan laporan ini yaitu: -
BAB I: PENDAHULUAN Berisi pemaparan tentang latar belakang penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, metodologi penelitian serta sistematika penulisan.
-
BAB II: TINJAUAN PUSTAKA Dalam bab ini dipaparkan hasil penelitian terdahulu atau teknologi yang mempunyai keterkaitan dengan penelitian yang dilakukan penulis. Yaitu mengenai pengenalan ucapan sebagai input sistem penyaklaran alat elektronik.
-
BAB III: DASAR TEORI Berisi penjelasan dan teori mengenai komponen-komponen yang digunakan pada sistem. Yaitu komponen yang digunakan pada perangkat keras dan perangkat lunak.
-
BAB IV: PERANCANGAN SISTEM Berisi penjelasan tentang perancangan sistem yang dibuat, meliputi perancangan perangkat keras dan perangkat lunak.
-
BAB V: IMPLEMENTASI Berisikan tentang implementasi dari perancangan dalam bentuk nyata terhadap kinerja perangkat keras dan perangkat lunak. Mengenai
5
kinerja sistem pengenalan ucapan dan sistem penyaklaran alat elektronik dengan masukan ucapan manusia secara keseluruhan. -
BAB VI: HASIL DAN PEMBAHASAN Tentang hasil pengujian sistem yang dilakukan oleh penulis meliputi pengamatan atas kinerja perangkat keras dan perangkat lunak. Hasil pengujian kemudian dianalisis dan dibahas hasil dan kinerjanya.
-
BAB VII: PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran sehingga sistem ini dapat dikembangkan lebih lanjut dengan perancangan dan metode yang lebih baik.
