Sumber Review
Reviewer
Rahmat Muammar/4IB01/17413186 – rahmatmuammar@gmail.com
Abstraksi
Teknologi telah merambah ke banyak aspek
kehidupan. Perambahan tersebut mulai dari bidang komunikasi, pendidikan,
transportasi, militer, sampai ke gaya hidup. Dalam gaya hidup, teknologi
berkembang untuk membuat aktivitas manusia menjadi lebih praktis dan efisien.
Sistem rumah pintar memungkinkan pengguna untuk mengendalikan
(menyalakan/mematikan) peralatan listrik seperti TV, AC, lampu, dan lain
sebagainya tanpa perlu berpindah tempat, dalam hal ini dengan menggunakan
suara. Cara kerja dari sistem rumah pintar adalah dengan menerima suara
perintah dengan menggunakan sensor suara dan mengolahnya dengan aplikasi untuk
mengenali jenis perintah suara tersebut.
Oleh karena itu, penulis melakukan
perancangan Aplikasi Pengenalan Suara Sebagai Pengendali Peralatan Listrik
Berbasis Arduino UNO. Menggunakan modul EasyVR untuk menerima perintah suara.
Proses pengambilan sample suara dilakukan sebanyak dua kali dengan variasi
pengucapan kata yang relatif sama untuk menguji tingkat keberhasilan dari
sistem tersebut.
Dalam ujicoba yang telah dilakukan, modul
EasyVR memiliki tingkat keberhasilan sebanyak 98,30 % apabila menggunakan
perintah suara sebanyak 1 kata, dan ± 50 % dengan
2 atau 3 kata. Intonasi juga berpengaruh dalam tingkat keberhasilan penerimaan
perintah suara tersebut.
Kata Kunci: Pengenalan Suara, EasyVR,
Arduino UNO
I. PENDAHULUAN
Teknologi
telah merambah ke banyak aspek kehidupan. Perambahan tersebut mulai dari bidang
komunikasi, pendidikan, transportasi, militer, sampai ke gaya hidup. Dalam gaya
hidup, teknologi berkembang untuk membuat aktivitas manusia menjadi lebih
praktis dan efisien. Untuk tujuan tersebut, banyak orang yang berlomba-lomba
dalam menciptakan inovasi terbaru untuk memenuhi hasrat akan gaya hidup yang
semakin mudah.
Sistem rumah
pintar memungkinkan pengguna untuk mengendalikan (menyalakan/mematikan)
peralatan listrik seperti TV, AC, lampu, dan lain sebagainya tanpa perlu
berpindah tempat, dalam hal ini dengan menggunakan suara. Cara kerja dari
sistem rumah pintar adalah dengan menerima suara perintah dengan menggunakan
sensor suara dan mengolahnya dengan aplikasi untuk mengenali jenis perintah
suara tersebut.
Oleh karena itu, penulis melakukan
perancangan Aplikasi Pengenalan Suara Sebagai Pengendali Peralatan Listrik
Berbasis Arduino UNO. Menggunakan modul EasyVR untuk menerima perintah
suara, dan relay pada lampu dan TV sebagai objek pengujian. Sistem ini
diharapkan dapat memudahakan pengguna sebagai pengontrol barang-barang
elektronik yang berada di dalam rumah.
II. TINJAUAN
PUSTAKA
A. Modul EasyVR
EasyVR merupakan modul voice recognition multi-fungsi,
yang biasanya digunakan dengan media periintah berupa suara. Modul ini dapat
digunakan atau dihubungkan dengan board mikrokontroler Arduino.
Sangat cocok digunakan untuk beragam aplikasi, seperti home automation (dimana
kita dapat mengontrol nyala lampu, kunci pintu, televisi, atau perangkat
lainnya) atau sebagai modul pelengkap sensor pendengaran robot.[3]
Secara umum, fitur dari EasyVR adalah
sebagai berikut:
- Mendukung beberapa bahasa, yaitu: English (US), Italian, German, French, Spanish, Japanese
- Mendukung hingga 32 custom Speaker Dependent (SD) trigger atau perintah, bahkan dapat digunakan pada bahasa apapun
- GUI yang mudah digunakan
- Mudah diaplikasikan dan didukung oleh dokumentasi yang sederhana
- 3 x GPIO (IO1, IO2, IO3) dapat dikontrol dengan perintah protokol baru
- PWM audio output mendukung speaker 8 ohm
- Sound playback
Modul EasyVR dapat
digunakan dengan antarmuka UART yang didukung pada rentang tegangan 3.3V - 5V,
seperti PIC dan board Arduino. Beberapa contoh aplikasi termasuk otomatisasi
rumah, seperti suara yang mengendalikan switch pada lampu, kunci, atau
penambahan "pendengaran" untuk robot yang saat ini sedang berkembang.
B. Arduino UNO
Arduino
Uno adalah papan mikrokontroler berbasis ATmega328. Arduino Uno memiliki 14
digital pin input/output, dimana 6 pin digunakan sebagai output
PWM, 6 pin input analog, 16 MHz resonator keramik, koneksi USB, jack
catu daya eksternal, header ICSP, dan tombol reset. Ini semua berisi hal-hal
yang diperlukan untuk mendukung mikrokontroler. Sederhana saja, hanya dengan
menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB atau sumber tegangan dengan
adaptor AC-DC dan atau baterai untuk memulai menggunakan papan Arduino.
Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino UNO
Mikrokontroler
|
ATMega328
|
Operasi
Voltage
|
5
V
|
Input
Voltage (ekomendasi)
|
7
– 12 V
|
Input
Voltage (Limit)
|
6
– 20 V
|
I/O
|
14
pin (6 pin untuk PWM)
|
Arus
|
50
mA
|
Flash
Memory
|
32
KB
|
Bootloader
|
SRAM
2 KB
|
EEPROM
|
1
KB
|
Kecepatan
|
16
MHz
|
III.
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
A.
Blok Diagram
Perancangan
pada alat dibagi menjadi beberapa komponen utama, seperti gambar berikut:
Pada blok diagram terbagi menjadi
empat komponen utama sebagai berikut:
1. Wireless Microphone
Berfungsi untuk menangkap suara
perintah pada sistem. Bekerja pada frekuensi dari 88 – 108 MHz.
2. Modul EasyVR
Modul ini berfungsi sebagai sensor
suara. Suara yang ditangkap dari Wireless Microphone akan diproses
melalui program EasyVR Commander. Setelah disampling, data akan
dimasukkan kembali ke database untuk diolah pada mikrokontroler.
3. Arduino UNO
Memiliki fungsi sebagai pengolah data
dari EasyVR untuk memberikan perintah pada relay.
4. Relay
Relay
digunakan untuk menyalakan atau mematikan peralatan elektronik, tergantung dari
perintah suara.
B.Perancangan Sistem Voice
Recognition dengan EasyVR
Sistem Voice Recognition berfungsi
untuk menyimpan sampel suara dalam modul EasyVR dengan sampel suara
berjumlah enam kata.
Sampling
Suara pada EasyVR Commander
C.
Flowchart
Alur
kerja dari sistem dapat dilihat pada flowchart berikut:
Flowchart pada Sistem
Pejelasan:
1)
Mulai
2)
Inisialisasi pada sistem (Arduino, modul EasyVR)
3)
Modul EasyVR menerima suara, apa suara tersebut sesuai dengan daftar
perintah, maka akan diteruskan ke perintah yang dituju.
4)
Hasil keluaran akan ditampilkan pada relay sesuai perintah suara yang
diberikan.
IV. UJICOBA
DAN ANALISA
A. Pengujian Hasil Sampling
Pengujian ini bertujuan untuk membandingkan
apakah suara perintah dari manusia dapat terbaca pada modul EasyVR dan
digunakan dalam penerapan sistem. Pengujian ini dilakukan dengan cara
menghubugkan EasyVR ke PC atau laptop menggunakan konektor berupa USB to
TTL.
Hasil Pengujian Sampling
Tanda berwarna
hijau pada layar menunjukkan bahwa kata yang diucapkan sesuai dengan daftar
perintah pada modul EasyVR.
B. Pengujian Suara Perintah dari Orang
yang Sama
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk
membandingkan tingkat keberhasilan dengan variasi perintah. Perintah yang
digunakan menjadi beberapa jenis, yaitu dengan variasi jumlah kata dalam suara
perintah. Dalam percobaan ini, suara diambil dari orang yang memasukkan
perintah suara pada modul EasyVR.
Tabel 4.1. Hasil pengujian pemberian perintah sesuai
dengan perancangan
|
Variasi
Perintah
|
Tingkat
Keberhasilan Pengucapan
(10
kali percobaan)
|
|
Nyalakan
Lampu Teras
|
5
|
|
Teras
Padam
|
7
|
|
Hidupkan
Fan
|
6
|
|
Matikan
Kipas Angin
|
5
|
|
TV
ON
|
8
|
|
OFFkan
TV
|
8
|
|
Keberhasilan
(%)
|
65
|
Tabel 4.2. Hasil pengujian pemberian perintah
dengan menggunakan dua kalimat tiap perintah.
|
Variasi
Perintah
|
Tingkat
Keberhasilan Pengucapan
(10
kali percobaan)
|
|
Lampu
Nyala
|
8
|
|
Padam
Lampu
|
7
|
|
Kipas
ON
|
9
|
|
Mati
Kipas
|
9
|
|
TV
Hidup
|
9
|
|
OFF
TV
|
9
|
|
Keberhasilan
(%)
|
85
|
Tabel 4.3. Hasil pengujian pemberian perintah
dengan menggunakan kode Alfabet.
|
Variasi
Perintah
|
Tingkat
Keberhasilan Pengucapan
(10
kali percobaan)
|
|
A
(Lampu Nyala)
|
10
|
|
B
(Padam Lampu)
|
10
|
|
C
(Kipas ON)
|
9
|
|
D
(Mati Kipas)
|
10
|
|
E
(TV Hidup)
|
10
|
|
F
(OFF TV)
|
10
|
|
Keberhasilan
(%)
|
98.30
|
Dari percobaan yang telah dilakukan,
dapat disimpulkan bahwa semakin sedikit kata perintah yang digunakan, maka peluang
perintah tersebut berhasil diproses semakin besar.
C.
Pengujian Suara Perintah dari Orang yang Sama
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk
menguji tingkat keberhasilan sistem dengan menggunakan suara perintah dari
orang yang berbeda. Daftar perintah yang digunakan sama dengan sebelumnya, yang
membedakan hanyalah suara perintah dari orang yang berbeda. Perintah diberikan
oleh 5 orang berjenis kelamin laki-laki dan perempuan dengan berbagai etnis
dengan rentang usia 19 hingga 25 tahun. Setiap pemberian perintah dilakukan 10
kali per perintah dengan jarak maksimal 30 meter dari antenna pemancar, dan 10
cm dari sensor microphone yang dipegang pada setiap orang.
Tabel 3. Hasil pengujian
pemberian perintah dengan menggunakan kode Alfabet.
|
Jumlah Keberhasilan Pemberian Perintah Suara
|
||||||
|
Orang
ke-
|
Nyala-
kan
Lampu
Teras
|
Teras
Padam
|
Hidup- kan
Fan
|
Matikan
Kipas
Angin
|
TV
ON
|
OFFkan
TV
|
|
1
|
5
|
7
|
8
|
5
|
8
|
7
|
|
2
|
4
|
8
|
8
|
5
|
7
|
8
|
|
3
|
4
|
5
|
6
|
4
|
6
|
5
|
|
4
|
4
|
6
|
5
|
5
|
7
|
5
|
|
5
|
3
|
5
|
5
|
4
|
6
|
6
|
|
Rata-rata Keberhasilan (%)
|
50%
|
|||||
Dari hasil
tersebut, didapat bahwa persentase keberhasilan dari perintah suara akan
semakin kecil apabila menggunakan suara orang yang berbeda.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1) Modul EasyVR
memiliki tingkat keberhasilan sekitar 50% jika menerima perintah suara dari
orang yang berbeda. Dengan menggunakan perintah 2 hingga 3 suku kata dan hanya
berupa satu suku kata, tingkat keberhasilan dapat meningkat, bahkan hingga
98.30%.
2) Kesalahan
yang sering terjadi pada proses pengucapan perintah adalah perbedaan intonasi
suara yang pada saat pemberian perintah tidak sesuai dengan pada saat proses
sampling suara, menyebabkan perintah tidak dikenali.
B. Saran
Untuk sistem ini, lebih baik
menggunakan perintah suara berupa satu atau dua kata, agar dapat diproses
dengan lebuh cepat dan meminimalisir terjadinya kesalahan dalam pemrosesan
perintah suara.
DAFTAR
PUSTAKA
[1] Ardi,
Jatra Kurnia. 2014. Implementasi SistemVoice Recognition Pada Robot Pemindah
Objek Sebagai Sistem Navigasi. Malang: Skripsi Jurusan Teknik Elektro
FT-UB.
[2] Muammar,
Rahmat, 2016. “Perancangan Alat Deteksi Pencurian Barang di Dalam Tas dengan Bluetooth
Berbasis Arduino UNO”. Penulisan Ilmiah. Teknik Elektro, FTI,
Universitas Gunadarma.
[3] Tigal,
2012. User Manual EasyVR. http://www.veear.eu/. Diunduh tanggal 3 Maret
2014. Austria: TIGAL KG.
