BROILER CLOSED HOUSE
AGENT ENVIRONTMENT
Action output Sensor input
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 pencariansolusi 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
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.
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
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
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
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