changes corrections
-
Upload
hazmie-kun -
Category
Documents
-
view
241 -
download
2
description
Transcript of changes corrections
BAB 1
PENGENALAN
1.1 Pendahuluan
Dewasa ini diseluruh dunia, aplikasi teknologi kawalan alatan elektrik seperti lampu,
kipas, pengahawa dingin dan sebagainya secara automatik semakin meluas. Peningkatan
teknologi kawalan automatik dapat ditingkatkan dengan mengintergrasikan teknologi Wireless
Sensor Network (WSN) dan kawalan logik fuzzy. Antara premis yang menggunakan alat
kawalan elektrik secara automatik adalah rumah kediaman, pejabat, sekolah dan beberapa permis
lain. Teknologi sebegini canggih dan diperlukan kerana pengguna tidak perlu lagi bersusah-
payah untuk menghidup dan mematikan alat elektrik. Kelebihan ini menyumbang kepada
penggunaan tenaga elektrik secara efisyen (Syamsul, 2008).
Kerja manusia menjadi lebih mudah untuk dilaksanakan dengan kewujudan teknologi dan
sains masa kini. Contohnya, kerja mengemas rumah menggunakan alat pembersih habuk atau
mesin pembasuh pakaian yang menyenangkan kerja membasuh baju kita. Kehidupan manusia
lebih produktif dan menjadikan kerja mengemas menjadi lebih mudah. Selain itu, teknologi dan
sains juga mampu menjimatkan masa dan tenaga. Misalnya, dengan adanya teknologi kawalan
alat elektrik secara automatik boleh tercipta. Semua hasil ciptaan sains dan teknologi menjadikan
kehidupan manusia lebih selesa. Kalau dahulu manusia terpaksa bekerja keras untuk melakukan
sesuatu kini sudah berubah. Kehidupan manusia menjadi lebih baik dengan wujudnya pelbagai
peralatan hasil teknologi dan sains masa kini.
1.2 Latar Belakang Masalah
Penggunaan tenaga elektrik yang berlebihan dan tanpa kawalan pengguna menjadi punca
peningkatan jumlah kos bayaran bil meningkat setiap bulan. Ditambah pula jika kelalaian terus
berlaku dan tiada pencegahan dibuat, ia akan mengakibatkan sesuatu perkara di luar jangkaan
seperti kebakaran dan litar pintas akan berlaku tanpa disedari (Ridzuan B. Samat, 2007).
Kecuaian pengguna ketika meninggalkan bilik dan rumah tanpa memastikan suis-suis yang
berkaitan ditutup adalah punca utama perkara sebegini berlaku. Dengan ini perlunya ada inisiatif
dalam penambahbaikan sistem pendawaian yang sedia ada kepada lebih sistematik dan mesra
pengguna. Suis lampu yang digunakan pada hari ini dilihat antara penyebab kepada kecuaian
pengguna sehingga mengakibatkan peningkatan tenaga elektrik dan perkara di luar jangkaan
berlaku (Muhamad Sabri B. Yusof, 2012).
Automasi rumah adalah satu perkembangan teknologi yang semakin diperlukan. Ianya
diaplikasikan oleh pengguna awam untuk kediaman mereka mahupun untuk perniagaan
komersial. Kebanyakan pengguna sekarang menginginkan hidup dalam lingkungan kehidupan
yang serba canggih (smart home) untuk menjadikan kehidupan mereka lebih mudah, selamat dan
menyeronokkan. Pelbagai aplikasi telah diperkenalkan untuk membina automasi rumah seperti
kawalan pintu dan tingkap, kawalan cuaca dan lampu serta pelbagai jenis peralatan rumah. Oleh
itu, peranti automatik perlu lebih banyak digunakan dalam sesebuah rumah untuk merealisasikan
impian hidup yang sempurna dan selesa (Jun Zhang, Guangming Song, Hui Wang, Tianhua
Meng, 2011).
Pada masa kini ramai orang telah mengetahui konsep penggunaan sistem kawalan tanpa
wayar untuk kegunaan peralatan rumah. Sistem ini dibina atas konsep untuk mengawal lampu,
sistem penyejukan dan pengudaraan, kawalan pintu keselamatan dan juga melibatkan peranti
serta peralatan elektrik yang lain. Sebenarnya sistem ini mudah untuk diselenggarakan, dengan
penggunaan kuasa yang rendah kita dapat memasangnya dalam masa yang singkat. Jadi kawalan
perkakasan dalaman rumah tanpa menggunakan wayar sebagai medium digunakan dengan
menggunakan hanya alat kawalan seperti peranti sensor sebagai alat pengawal (Ridzuan B.
Samat, 2007).
Oleh itu, kelebihan penggunaan teknologi kawalan automatik peralatan rumah seperti ini
dapat memudahkan kerja serta dapat membantu penghuni rumah yang kurang upaya seperti
warga tua atau penghuni yang sakit. Disamping itu juga, kecanggihan peralatan ini boleh
dijadikan sebagai satu alternatif untuk menakutkan penceroboh misalnya menghidupkan
penggera secara automatik apabila mengesan aktiviti yang merbahaya atau kecurian di dalam dan
di luar rumah. Jadi secara tidak langsung penghuni rumah dapat mengawal secara automatik
banyak perkakasan dan meningkatkan keselamatan pada rumah kediaman mereka dalam satu
masa ( Ridzuan B. Samat, 2007).
1.3 Penyataan Masalah
Teknologi kawalan alatan elektrik secara automatik boleh ditingkatkan kepintaran dengan
pembangunan litar sensor node yang sesuai dengan pendawaian domestik di rumah dan
penyusunan alat sensor secara berkesan dan efisyen di sesebuah permis. Alat sensor yang
digunakan adalah sensor berdasarkan aktiviti (Sensor-based activity recognition) dan sensor
berdasarkan pemerhatian persekitaran (Sensor-based environmental monitoring). Masalah projek
ini ialah untuk mengenalpasti bilangan sensor yang diperlukan untuk menghasilkan sistem
kawalan automatik yang berkesan. Ini amat penting memandangkan bilangan ini juga bakal
menentukan bilangan masukan pengawal logik fuzzy. Semakin banyak pengawal, semakin
rumitlah aturcara pengawal yang bakal dihasilkan nanti. Maka bilangan sensor haruslah dipilih
secara efisyen. Di samping itu, masalah yang dihadapi ialah dalam proses membangunkan
pengawal logik fuzzy. Masalah yang timbul bagaimana hendak memilih kaedah yang sesuai
untuk aturcara yang hendak dihasilkan, set of variable yang sesuai dan penggunaan fungsi
membership yang sesuai.
1.4 Objektif dan Persoalan Kajian
Kajian yang dijalankan bagi menghasilkan projek ini bertujuan untuk mencapai objektif
yang dijangkakan iaitu :
1. Mengenalpasti jenis sensor yang mampu mengenal pasti aktiviti penghuni untuk
mengawal alatan elektrik agar beroperasi ketika diperlukan dan berhenti apabila tidak
diperlukan secara automatik.
2. Mengenalpasti sistem hubungan yang terbaik untuk menghubungkan dari bahagian
sensor ke bahagian kawalan tanpa wayar bagi mengurangkan kompleksiti pada
pendawaian elektrik domestik sedia ada.
3. Membangunkan sistem kawalan logik fuzzy bagi mengawal peralatan elektrik secara
efisyen, menjimatkan tenaga elektrik dan selamat.
Bagi memastikan objektif kajian tercapai dan seterusnya memastikan perjalanan kajian terancang
dan teratur, persoalan kajian telah di kenalpasti seperti berikut:
1. Apakah jenis sensor yang sesuai untuk di pasang pada litar pendawaian sedia ada dalam
bagunan kediaman bagi mengawal alatan elektrik untuk sesuai dengan kehendak
penghuni, menjimatkan tenaga elektrik dan selamat?
2. Apakah sistem perhubungan yang terbaik untuk menghubungkan dari bahagian sensor
iterat kawalan alatan elektrik?
3. Apakah sistem kawalan logik fuzzy dapat mengawal dengan sebaiknya?
1.5 Skop Projek
Projek yang ingin dibangunkan ini tertumpu kepada mencipta dan membangunkan litar
kawalan pendawaian elektrik domestik. Projek ini menggunakan perisian MATLAB dan juga
menggunakan Matlab Fuzzy Logic Toolbox. Beberapa aspek utama seperti sistem sensor,
Wireless Sensor Network, sisitem kawalan menggunakan Programmable Intergrated Circuit juga
dipertimbangkan untuk menghasilkan satu perisian yang mampu beroperasi sebagai kawalan
alatan elektrik lancer yang efisyen, menjjimatkan tenaga elektrik dan selamat.
1.6 Kepentingan Kajian
Konsep sistem alatan kawalan elektrik rumah automatik memainkan peranan yang
penting dalam kehidupan masa kini kerana dengannya pengguna lebih mudah dalam
mengendalikan alat elektrik dan dapat menjimatkan tenaga kuasa elektrik disamping keselamatan
yang lebih terjamin. Hasil projek yang akan dihasilkan ini dapat membantu dan memudahkan
urusan harian dan juga keselamatan pengguna dalam menjalani kehidupan serba canggih ini.
Sistem ini mudah untuk diselenggarakan dan dapat memasang pendawaian domestik
sedia ada dengan selamat. Dengan hanya menggunakan beberapa jenis peranti sensor yang
bersesuai, pengguna dapat menghidupkan dan mematikan lampu dan alat elektrik yang lain
mengikut keperluan. Di samping itu juga ini dapat menjadikan sesebuah permis lebih selamat
kerana alat elektrik seperti lampu dan kipas akan padam dengan sendiri jika tidak digunakan.
Projek ini perlu menentukan keadaan seperti suhu, cuaca, pergerakan dan sebagainya
bagi memastikan sistem sensor yang digunakan berfungsi dengan baik dan efisyen. Ini
melibatkan penggunaan Sensor-based activity recognition dan Sensor-based environmental
monitoring yang mampu mengesan suhu, cuaca, pergerakan dan sebagainya. Ketepatan dalam
meletakkan sensor adalah amat penting. Projek ini juga menceritakan tentang penggunaan ‘Fuzzy
Logic Controller’ (FLC) untuk mengawal proses kawalan alat elektrik dari awal hingga akhir.
Penggunaan set fuzzy dan iter fuzzy (fuzzy rule) juga disertakan.
1.7 Batasan Kajian
Reka bentuk ini dikhaskan untuk membangunkan litar kawalan pendawaian elektrik
domestik yang berasaskan wireless sensor network dengan kawalan logik fuzzy. Litar kawalan
pendawaian ini mungkin tidak bersesuaian untuk dibangunkan bersama alat sensor maka
pengubahsuaian pelu dilakukan bergantung pada fungsi sensor yang berbeza-beza.
1.8 Kesimpulcan
BAB 2
KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan
Kajian iterature merupakan perkara asas yang perlu dilakukan untuk membangunkan
sesuatu projek. Menurut Sulaiman Masri (2005), kajian literature adalah merupakan penelitian
atau tinjauan terhadap bahan penyelidikan terdahulu atau terkini. Dalam bab ini, pengkaji akan
menyorot beberapa kajian daripada buku, tesis, jurnal, internet, ertikel dan pendapat pakar bagi
memastikan pemahaman mengenai konsep dan maklumat yang diperlukan untuk memudahkan
projek yang akan dibangunkan.
Menurut kenyataan Joseph E. Shingley, Charles R. Mischke, dan Richard (2003), reka
bentuk merupakan satu kaedah untuk memformulasikan plan untuk kepuasan diri ataupun
menyelesaikan masalah. Sekiranya plan yang direka itu berbentuk fizikal, maka produk yang
dihasilkan mestilah boleh berfungsi, selamat, boleh dipercayai pada tahap ketahanan, berguna,
dan boleh dihasilkan serta dipasarkan.
Oleh itu, setiap aspek pada bahan yang akan digunakan bagi menghasilkan projek ini
perlu diberi penekanan agar projek yang dihasilkan adalah dalam keadaan yang terbaik dan tidak
mendatangkan banyak masalah kepada pengguna.
2.2 Penjimatan Elektrik
Kecekapan sesuatu sistem kawalan alatan elektrik adalah dilihat bagaimana
sistem tersebut dapat mengawal mengikut keperluan aktiviti pengguna, meningkatkan
kepuasan pengguna, menjjimatkan tenaga dan meningkatkan keselamat.
2.2.1 Sikap/Aktiviti Manusia
Langkah penjimatan tenaga elektrik merupakan sesuatu perkara yang sangat baik demi
kelangsungan hidup genarasi akan datang. Ini kerana penjanaan tenaga elektrik adalah
berasaskan minyak, arang batu dan tenaga hidro yang tidak boleh diperbaharui sekiranya sumber
tersebut mengalami kekurangan bekalan.
Tenaga elektrik merupakan elemen terpenting dalam suatu sistem pengoperasian
sesebuah bangunan kediaman atau komersial. Ini kerana segala sistem yang beroperasi dalam
bangunan itu adalah berasaskan kepada bekalan tenaga elektrik. Antara sistem yang terdapat
dalam sesebuah bangunan ialah sistem pencahayaan, sistem penghawa dingin, sistem peralatan
motor, sistem komunikasi dan sebagainya. Ketiadaan tenaga elektrik menyebabkan sistem ini
tidak dapat berfungsi sekaligus menjejaskan aktiviti pengguna serta keperluan mereka. Namun
apa yang membimbangkan kini adalah penggunaan tenaga elektrik yang tidak cekap boleh
memberikan kesan negatif kepada alam sekitar dan manusia (Tuan Pah Rokiah Syed Hussain,
Hamidi Ismail, Mat Khalid Md Noh, 2013).
Dalam pengurusan tenaga, selain aspek penggunaan peralatan elektrik yang dapat
menjimatkan tenaga para pengguna juga harus diberikan pengetahuan dalam melakukan
penggunaan tenaga yang cekap. Dengan kata lain, pengguna harus diberikan kesedaran tentang
betapa pentingnya penggunaan tenaga secara cekap kerana dapat menyelamatkan alam sekitar
dan menjimatkan kos. Justeru itu, penjimatan tenaga elektrik melalui penggunaan secara cekap
dan optimum adalah langkah terbaik bagi mengurangkan penghasilan gas karbon dioksida oleh
setiap individu selain memberikan pulangan kewangan daripada penjimatan bil penggunaannya
(Meyerson, 2008).
2.2.2 Penggunaan Sistem Penjimatan Tenaga Elektrik Dalam Bagunan Rumah Atau Pejabat.
Sesebuah bangunan itu bukan hanya merupakan sebuah karya seni seseorang arkitek
yang menjadi kebanggan pada zamannya, tetapi juga mestilah dapat berfungsi dengan berkesan
dan mampu disenggara oleh pemiliknya. Keberkesanan sesebuah bangunan haruslah dinilai
menerusi keupayaannya menampung aktiviti yang kekal dan yang berubah serta mengekalkan
keselesaan pengguna menerusi perkhidmatan yang cekap (Abdul Majid Ismail, 2012).
Penjimatan tenaga adalah perbuatan atau hal menjimatkan tenaga. Ia berkaitan dengan perihal
berjimat atau menjimatkan penggunaan sesuatu. Ini dicapai melalui penggunaan tenaga secara
cekap, seperti memadamkan lampu dan peralatan elektrik apabila tidak diperlukan,
menggunakan cahaya matahari dan lain-lain.
Tenaga elektrik merupakan elemen terpenting dalam suatu sistem pengoperasian
sesebuah bangunan kediaman atau komersil. Ini kerana segala sistem yang beroperasi dalam
bangunan itu adalah berasaskan kepada bekalan tenaga elektrik. Antara sistem yang terdapat
dalam sesebuah bangunan ialah sistem pencahayaan, sistem penghawa dingin, sistem peralatan
motor, sistem komunikasi dan sebagainya. Ketiadaan tenaga elektrik menyebabkan sistem ini
tidak dapat berfungsi sekaligus menjejaskan aktiviti pengguna serta keperluan mereka.
(Bazerman, M.H. & Hoffman, A.J, 1999)
Namun apa yang membimbangkan kini adalah penggunaan tenaga elektrik yang tidak
cekap boleh memberikan kesan negatif kepada alam sekitar dan manusia. Dalam pengurusan
tenaga, selain aspek penggunaan peralatan elektrik yang dapat menjimatkan tenaga para
pengguna juga harus diberikan pengetahuan dalam melakukan penggunaan tenaga yang cekap.
Dengan kata lain, pengguna harus diberikan kesedaran tentang betapa pentingnya penggunaan
tenaga secara cekap kerana dapat menyelamatkan alam sekitar dan menjimatkan kos. (Bazerman,
M.H. & Hoffman, A.J, 1999)
2.2.2 Sistem Penjimatan Tenaga menerusi alat kawalan automatik.
Pengawalan kawalan alat elektrik menggunakan teknologi kawalan jauh boleh
meningkatkan penjimatan tenaga seharian. Secara amnya teknologi kawalan jauh ini digunakan
secara meluas di dalam peranti elektronik, litar elektrik, alat permainan kawalan jauh, dan
sebagainya. Penjimatan tenaga daripada penggunaan alat elektrik di bangunan-bangunan
komersial dapat direalisasikan melalui implikasi kawalan automatik menggunakan beberapa
jenis alat sensor.
Sistem kawalan automatik rumah dan bangunan yang dikenali sebagai Home Based
Automatic System (HBAS) adalah satu sistem yang mengawal peralatan elektrik di dalam
sesebuah rumah atau bangunan (H. Merz, T. Hansemann, C. Hobner, 2009). Sistem ini
diketahui peningkatan kadar penggunaanya disebabkan oleh peranannya dalam pegurusan tenaga
dan dibantu oleh penyebaran besar pelbagai jenis peralatan elektronik oleh pengguna bijak.
Asas pada HBAS adalah rangkaian sensor dan penggerak dan berhubung dengan sistem
kawalan automasi pintar. Sensor mengumpul maklumat dari kawasan alam sekitar sekeliling dan
menyalurkan kepada sistem kawalan dengan pelbagai jenis dan tujuan. Sebagai contoh, bunyi,
pergerakan, suhu, kelembapan, kilauan dan aliran udara. Dari segi konsepnya, maklumat yang
diterima oleh sensor akan terus dikumpulkan dan dianalisis untuk menentukan aktiviti yang
berlaku pada titik dan tempat yang diberikan dalam satu masa. (R. Bucceri, 2006)
2.3 Aplikasi Teknologi Penjimatan Tenaga Elektrik
Keupayaan teknologi bergantung bukan sahaja pada teknologi perkakasan, tetapi ianya
perlu disokong bersama kecanggihan teknologi perisian untuk menghasilkan sistem yang
berkepintaran tinggi.
2.3.1 Logik Fuzzy
Kendalian pengawal logik fuzzy ialah kendalian moden yang berkendali seperti cara
berfikir seorang pakar. Kawalan logik fuzzy dapat menggantikan tugas manusia bagi mengawal
sesuatu operasi sistem yang telah ditetapkan.
Konsep set fuzzy telah diperkenalkan oleh Lotfi A. Zadeh iaitu seorang professor
matematik dan sains komputer di Universiti California Berkeley dalam tulisannya “Fuzzy Set”,
pada tahun 1965. Konsep ini telah berkembang menjadi suatu teori yang lengkap terutamanya
dalam rekabentuk sistem dan pengenalan pola. Aplikasi sistem fuzzy semakin diberikan tumpuan
terutamanya dalam bidang operasian, perancangan, kawalan dan pengurusan sistem kuasa.
Beberapa kajian telah membuktikan kebolehan sistem fuzzy diaplikasikan dalam bidang
kawalan.
Umumnya, rekabentuk kawalan untuk membina model sistem dan membentuk peraturan
kawalan daripada analisis model tersebut. Pengawal diubahsuai berdasarkan keputusan dan ujian
yang dilaksanakan dan kebanyakan pengawal adalah bersifat linear. Tetapi pengawal fuzzy ini
berbeza kerana umumnya arahan kawalan fuzzy ditetapkan dahulu barulah analisis dan kajian
dilakukan. (Zadeh & Kacprzyk, 1992). Contohnya seperti sistem kawalan berikut:
JIKA ralat kecil dan positif
DAN perubahan ralat besar dan negatif
MAKA kawalan keluaran ialah kecil dan negatif
Arahan Jika-Maka (If-Then rule) diatas melaksanakan konsep kawalan jangkaan
keputusan dan menetapkan keluaran pada suatu keadaan lain untuk mengelakkan berlakunya
anjakan yang besar. Ungkapan “kecil” dan “besar” merupakan kuantiti fuzzy. Rekabentuk
keseluruhan bagi pengawal fuzzy memerlukan pembinaan set arahan kawalan. Dengan ini fungsi
pembolehubah fuzzy (membership function) bergantung kepada julat yangn sesuai dengan
masukan dan cirri-ciri tindakbalas sistem yang dikawal. Selalunya pengawal logic fuzzy yang
diaplikasikan kepada sistem kuasa ialah untuk mengawal kestabilan sistem. (Zadeh & Kacprzyk,
1992).
Contoh seperti Rajah 2.1 di bawah :
Rajah 2.1: If-Then Rule (Matlab,2012)
Rajah 2.1 menunjukkan asas komponen bagi logic fuzzy yang mengandungi fuzzy rules dan
proses defuzzifikasi untung menghasilkan nilai crisp dari keluaran keputusan membership
function.
2.3.2 Pengawal Logik Fuzzy
Pengawal logik fuzzy umumnya adalah rekabentuk konsep kawalan untuk membina
model sistem dan membentuk peraturan kawalan daripad analisis model tersebut. Pengawal akan
diubahsuai berdasarkan keputusan dan ujian yang dilaksanakan dan kebanyakan pengawal adalah
bersifat linear. Tetapi pengawal fuzzy ini berbeza kerana umumnya arahan kawalan fuzzy
ditetapkan dahulu kemudian barulah analisis dan kajian dilakukan.
Arahan di dalam kawalan logik fuzzy adalah untuk melaksanakan konsep kawalan
jangkaan dan menetapkan keluaran pada suatu keadaan lain untuk mengelakkan berlakunya
anjakan yang besar. Rekabentuk keseluruhan bagi pengawal fuzzy memerlukan pembinaan set
arahan kawalan yang bersesuaian dengan masukan dan perhubungan dengan kesemua
kesimpulan kawalan., dengan inifungsi pembolehubah fuzzy (membership function) bergantung
kepada julat yang sesuai dengan masukan dan ciri-ciri tindakbalas sistem yang dikawal.
Selalunya pengawal logik fuzzy yang diaplikasikan kepada sistem kuasa ialah mengawal
kestabilan sistem. (MATLAB dan Fuzzy Logic Toolbox, 2012).
Asasnya, Pengawal Logik Fuzzy mempunyai 3 komponen utama iaitu:
1. Fuzzification section: Merupakan masukan untuk input yang sebenar (rujuk kepada crisp
set)
2. Rule Base: Feedback biasanya berlaku pada bahagian ini.
3. Defuzzification section: Data fuzzy ditukar kepada crisp data
2.3.3 Set Fuzzy
Teori set fuzzy dibuat adalah untuk membezakan di antara aturan dan operasi set fuzzy.
Set klasik adalah set fuzzy yang biasa digunakan di dalam persamaan matematik. Set fuzzy akan
menunjukkan kandungan majoriti yang luas dari segi definisi, aturan dan prinsip yang digunakan
untuk menentukan set klasik.Walaubagamana pun, terdapat dua teori set fuzzy iaitu set klasik
dan set fuzzy. Teori set fuzzy sebenarnya merupakan pengenalan kepada luasnya teori tersebut
berbanding dengan teori set klasik. (Prof. Ebrahim, 2008)
Asas pengertian bagi sistem fuzzy ialah set fuzzy. Set ialah kumpulan koleksi sesuatu
seperti objek. Set fuzzy ditentukan oleh fungsi kumpulan di mana ia bercirikan fungsi kumpulan
dan nilai kumpulan yang terkandung di dalam sesuatu objek tersebut. Fungsi kumpulan set akan
menentukan nilai kumpulan objek tersebut. Set fuzzy ini melibatkan tiga demensi yang mana ia
menyediakan peringkat tambahan bagi kebebasan menangkap lebih dalam maklumat sesuatu
perkara. Set fuzzy direka bagi memudahkan penggunaan dalam keadaan di mana ia terlalu sukar
untuk menentukan fungi kumpulan yang tepat untuk set fuzzy. (Prof. Ebrahim dan kawan-kawan
dari Queen Mary College London, 2008).
Logik fuzzy tidak sama seperti logik Boolean ataupun logik-logik lain (logik klasik). Set
fuzzy terdiri daripada fungsi membership yang darjahnya diukur dalam julat 0 hingga 1. Berbeza
pula dengan logik klasik di mana darjahnya diukur pada nilai 1 (jika ya) dan 0 (jika tidak) sahaja.
Perbezaan logik fuzzy dan logik klasik digambarkan dalam Rajah 2.2 dan 2.3 di bawah.
Berpandukan Rajah 2.2 di bawah pada set A=2.5 darjah setnya (logik) ialah 1 bagi logik klasik
manakala Rajah 2.3 setnya ialah 0.5 bagi logik fuzzy.
Rajah 2.2 : Set Fuzzy (http://library.utem.edu.my/index2.php)
Contoh :
tall (x) = 0 , JIKA tinggi (x) < 5 kaki
tall (x) = (tinggi (x) – 5 kaki) / 2 , JIKA 5 kaki <= tinggi <= 7 kaki
tall (x) = 1, JIKA tinggi (x) > 7 kaki
Graf yang akan didapati adalah :
Rajah 2.3 : Graf Fuzzy bagi ketinggian (http://library.utem.edu.my/index2.php)
2.3.4 Fungsi Membership
Setiap pembolehubah kawalan yang diimplikasikan kepada sistem fuzzy akan ditukar
kepada nilai fuzzy. Proses ini dinamakan fuzifikasi iaitu, setiap pembolehubah-pembolehubah
kawalan akan dipecahkan kepada pecahan diskrit (set fuzzy). Setiap nilai diskrit tersebut disusun
mengikut seperti 1,3,5,7 dan seterusnya, dan juga dikenali sebagai fungsi membership. Terdapat
pelbagai bentuk yang menggambarkan sesuatu fungsi membership. Pemilihan bentuk
membership dalam reka bentuk sistem fuzzy adalah terpulang kepada pereka bentuk dalam
pembangunan sesuatu sistem. Pemilihan ini juga mestilah dapat memberikan yang sering
digunakan ialah bentuk fungsi S, linear , segitiga dan trapezoid. (MATLAB and Fuzzy Logic
Toolbox, 2012).
Rajah 2.4 : Fungsi Linear
Rajah 2.5 : Fungsi Segitiga
Rajah 2.6 : Fungsi Trapezoid
Rajah 2.7 : Fungsi S
Rajah 2.4, 2.5, 2.6 dan 2.7 menunjukkan bentuk fungsi membership yang digunakan dalam
membangunkan sistem logik fuzzy.
2.4 Aplikasi Teknologi Rangkaian Sensor
Aplikasi teknologi rangkaian sensor tanpa wayar adalah sistem telekomunikasi yang
membenarkan data dihantar dari sensor ke bahagian kawalan untuk diproses.
2.4.1 Wireless Sensor Network (WSN)
WSN merupakan sebuah infrastruktur jaringan wireless yang menggunakan sensor untuk
memantau keadaan fizikal dan persekitaraan seperti sensor suhu, bunyi, tekanan dan sebagainya.
Ia berfungsi dengan cara di mana sensor tersebut akan mengubah data analog ke dalam bentuk
digital yang seterusnya data akan dikirim ke suatu nod melalui media komunikasi yang
digunakan sebagai Blutooth, infrared ataupun wifi. Nod dalam setiap WSN dilengkapi dengan
radio transceiver sebagai nod penerima dengan antenna dalaman atau sambungan kepada
antenna luaran, microcontroller, litar elektronik dan sebagainya. Hari ini, WSN telah digunakan
dalam pelbagai industri seperti industri proses memantau dan mengawal, mesin pemantauan
kesihatan, sistem kawalan rumah dan sebagainya.
(http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_sensor_network)
Rajah 2.8 : Typical multi-hop wireless sensor network architecture
(http://en.wikipedia.org/wiki/Wireless_sensor_network)
Rajah 2.9: Wireless Sensor Network Mapping (http://cdac.in/index.aspx?id=uc_uc_wsn)
Rajah 2.8 dan 2.9 menunjukkan tentang nod-nod yang terbina pada WSN dimana ianya bermula
dari beberapa ratus atau ribu dan setiap nod tersebut berhubung pada setiap atau salah satu
sensors.
2.4.2 ZigBee
ZigBee merupakan teknologi komunikasi tanpa wayar yang direka untuk memenuhi
keperluan unik yang murah dan rendah kuasa. Penyelesaian menggunakan standard ZigBee yang
akan tertanam dalam lampu kawalan, wireless telemetry, bacaan meter automatik, kawalan
pemanasan, keselamatan rumah, dan sebagainya. (S. Shekari S. and R. Golmohammadi, 2009)
Menurut kajian Yaning Wang dan Zhaofeng Wang (2010) menyatakan bahawa, untuk
mengawal lampu tiruan atau semulajadi secara automatik, satu sistem kawalan lampu berasaskan
wireless sensor network ZigBee dan kawalan fuzzy perlu direka. Alat sensor ZigBee digunakan
untuk mengumpulkan data persekitaran dan menghantar signal kawalan lampu.
Rajah 2.10 : ZigBee Chain (http://www.zigbee.org/About/AboutTechnology/Standards.aspx)
Rajah 2.10 menunjukkan kegunaan ZigBee dalam pelbagai penggunaan iaitu pada rumah
kediaman, penjimatan tenaga, jual beli, bangunan, kesihatan dan sistem telekomunikasi.
2.4.3 Reka bentuk nod bagi rangkain sensor tanpa wayar ZigBee (ZigBee Wireless sensor network)
Untuk reka bentuk perkakasan yang boleh dipercayai, reka bentuk rangkaian sensor tanpa
wayar zigbee adalah bahagian yang paling asas dan paling penting. Sistem ini menggunakan
konsep modularization, 3 jenis nod dimana modul teras yang sama namun modul sambungan
yang berbeza. Dengan populasi teknologi ZigBee, terdapat pelbagai jenis cip protocol ZigBee
seperti CPU, RAM, RF Transceiver dan rangkaian protocol bersama (network protocol
together). (Maoheng Sun, Qian Liu and Min Jiang, 2008)
Gambarajah 2.11: Struktur Kawalan ZigBee (Yaning Wang & Zhaofeng Wang, 2008)
Faktor-faktor yang paling penting dalam reka bentuk rangkaian nod ZigBee adalah
penggunaan kuasa yang rendah, saiz yang kecil dan keserasian yang tinggi (high compatibility).
Beberapa polisi digunakan untuk mengurangkan penggunaan tenaga secara cekap seperti contoh
pengurusan voltan dinamik dan kuasa dinamik.
2.5 Rumusan
Secara keseluruhannya, apa yang dapat diperkatakan di sini adalah, konsep kawalan masa
kini jika mengikut kepada kehendak dan keselesaan pengguna adalah dengan menggunakan alat
kawalan jauh. Dengan sistem kawalan berasakan logik fuzzy disamping penggunaan ZigBee,
selain memudahkan pengguna/penghuni rumah, ia juga membantu dalam kawalan keselamatan
rumah walaupun tanpa kehadiran kita di rumah. Sistem WSN adalah bertindak sebagai
pengawalan perkakasan dalam bentuk tanpa wayar. Di samping itu juga, kos yang digunakan
agak rendah dan tidak terlalu tinggi walaupun konsep yang digunakan berteknologi tinggi.
Secara tidak langsung ianya banyak memberi kemudahan kepada pengguna masa kini dalam
menjalani penghidupan di zaman moden masa kini.