Internet untuk
Segala-(nya) (bahasa Inggris: Internet of Things, atau dikenal juga dengan
singkatan IoT) merupakan sebuah konsep yang bertujuan untuk memperluas manfaat
dari konektivitas internet yang tersambung secara terus-menerus. Adapun
kemampuan seperti berbagi data, remote control, dan sebagainya, termasuk juga
pada benda di dunia nyata. Contohnya bahan pangan, elektronik, koleksi,
peralatan apa saja, termasuk benda hidup yang semuanya tersambung ke jaringan
lokal dan global melalui sensor yang tertanam dan selalu aktif.
Pada kali ini penulis
akan membahas jurnal yang berjudul “Mathematical Aplication Technology for
I.O.T Solutions”, yang ditulis oleh Tetsuro Matsui, Kenya Murakami, dan Yoshio
Tange.
Penelitian ini
dilakukan di Fuji Electric, Fuji Electric Manufacturing Co., Ltd didirikan
sebagai aliansi modal dan teknologi antara Jepang "Furukawa Electric Co.,
Ltd." dan Jerman "Siemens AG ". Nama perusahaan berasal dari dua
suara pertama perusahaan ini" Fu "dan "Si" dan gunung
tertinggi di Jepang, Gunung Fuji, lambang Perusahaan, tanda FS (Digunakan mulai
tahun 1923 hingga 1978).
Fuji Electric telah
mengembangkan teknologi aplikasi matematika untuk analisis data dan
optimalisasi. Teknologi aplikasi matematika terbaru sedang diterapkan untuk
berbagai jenis produk dan sistem. Teknologi ini termasuk teknologi diagnosis
anomali untuk pemrosesan batch, deteksi gejala anomali berdasarkan prakiraan
ensemble, dan teknologi untuk memvisualisasikan penghematan energi potensial
melalui optimasi manipulasi formula.
Pada jurnal terdapat
lima subbab pembahasan diataranya:
1. Pengantar
2.
Gambaran Keseluruhan Teknologi Aplikasi
Matematika Terkait dengan Solusi IoT
3. Anomali Diagnosis Teknologi untuk
Pengolahan Batch
4. Anomali Deteksi Gejala Berdasarkan
Prediksi Ensemble
5.Teknologi untuk Visualisasi Penghematan
Energi Potensial melalui Formula Manipulasi Optimasi
6.Postscript
Pada kesempatan kali
ini saya akan membahas bagian lima tentang Teknologi untuk Visualisasi
Penghematan Energi Potensial melalui Formula Manipulasi Optimasi. Adapun pemaparannya
yaitu sebagai berikut:
5. Teknologi untuk
Visualisasi Penghematan Energi Potensial melalui Formula Manipulasi Optimasi
Fuji Electric bekerja
pada mempopulerkan sistem manajemen energi (EMS) untuk mengukur jumlah konsumsi
energi dan pasokan tanaman dan kantor untuk mengoptimalkan operasi peralatan.
Kunci untuk melakukan ini adalah penilaian sebelumnya termasuk efek hemat
energi yang dihasilkan dengan memperkenalkan sistem dan waktu pembayaran.
Pengenalan EMS membutuhkan peralatan pengukuran dan sistem manajemen terkait,
termasuk sistem untuk manajemen data, pemantauan, optimalisasi, dan investasi
awal sering menjadi tinggi. Dengan demikian, sangat penting untuk memastikan bahwa
pengurangan energi senilai biaya investasi awal adalah layak, tetapi
memperkirakan secara akurat sebelum pengenalan yang sebenarnya tidak mudah.
Untuk mengatasi masalah
ini, Fuji Electric telah mengembangkan alat pertama di dunia untuk memvisualisasikan penghematan
energi potensial. Ini bekerja dengan membandingkan rentang operable
paling hemat energi dari peralatan dengan operasi konvensional berdasarkan
rumus karakteristik efisiensi energi untuk peralatan.
5.1 manipulasi Formula
Manipulasi formula
adalah teknologi untuk memecahkan masalah matematika secara otomatis dengan
menggunakan algoritma seperti metode eliminasi quantifier. Ini adalah metode
transformasi polinomial dengan quantifiers dinyatakan sebagai rumus logis predikat
orde pertama ke dalam polinomial ekuivalen dengan semua variabel dengan
quantifiers dihilangkan dengan mengulangi transformasi rumus dan substitusi.
Untuk memvisualisasikan penghematan energi potensial, metode eliminasi
kuantifier digunakan untuk mengubah seperangkat rumus, seperti rumus
karakteristik dan kondisi pembatasan operasi untuk peralatan pasokan energi,
menjadi satu set rumus hanya untuk beban dan biaya persediaan. Ini memungkinkan
untuk memvisualisasikan hubungan antara beban dan biaya persediaan.
5.2 Alat visualisasi
penghematan energi potensial
Alat visualisasi penghematan
energi potensial menentukan rentang operable yang memenuhi kondisi pembatas.
Hal ini dilakukan dengan menggunakan manipulasi rumus untuk memecahkan
karakteristik efisiensi energi dan operasi membatasi kondisi seperti batas atas
dan bawah output untuk peralatan pasokan energi yang dimaksud. Kemudian
membandingkannya dengan operasi konvensional untuk memvisualisasikan
penghematan energi potensial.
Kisaran yang dapat
dioperasikan dari peralatan di sini tidak berarti total sederhana dari batas
atas kapasitas peralatan. Ini adalah rentang yang dapat dioperasikan yang
memenuhi kondisi pembatasan pengoperasian peralatan termasuk batas atas dan
bawah output yang disebutkan di atas dan pasokan energi dan keseimbangan
permintaan. Seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 7, rentang yang dapat
digerakkan dapat diplot oleh hubungan antara beban dan biaya energi untuk
memasok ke beban. Sisi terendah dari rentang operable menunjukkan operasi
dengan biaya minimum dan penghematan energi potensial dapat dengan mudah
dipahami dengan melihat perbedaan dari operasi yang sebenarnya.
5.3 Contoh aplikasi
Gambar 8 menunjukkan
contoh visualisasi dengan menggunakan manipulasi rumus untuk peralatan yang
mencakup beban AC dengan 4 chiller sentrifugal. Seperti ditunjukkan pada Gambar.
8 (b), 4 chiller sentrifugal memiliki karakteristik efisiensi energi yang
berbeda dan batas output atas dan bawah. Pengoperasian yang efisien sulit
dilakukan dengan distribusi keluaran atau kontrol kuantitas yang disamakan.
Gambar 8 (c)
menunjukkan hasil visualisasi. Sumbu horizontal mewakili keseluruhan beban AC L
dan sumbu vertikal total daya yang diterima P dan bagian yang terisi pada
gambar menunjukkan rentang yang dapat dioperasikan. Bagian dengan lebar sempit
daya yang diterima sepanjang sumbu vertikal terhadap beban sepanjang sumbu
horizontal menunjukkan bahwa derajat kebebasan operasi kecil di sana. Sebagai
contoh, dengan beban 100 kW, rentang yang dapat digerakkan diwakili oleh 3
garis sesuai dengan pendingin sentrifugal 1, 2 dan 4 dan, di atas semua,
chiller sentrifugal 1 ditunjukkan untuk memberikan efisiensi tertinggi dan
menerima daya terendah. Gambar tersebut menunjukkan bahwa, dalam bagian dengan
lebar lebar daya yang diterima sepanjang sumbu vertikal terhadap beban seperti
dengan beban 400 kW, beberapa bagian peralatan digabungkan untuk operasi dan
daya yang diterima dapat sangat bervariasi tergantung pada output. distribusi
masing-masing peralatan. Simbol ● menunjukkan operasi konvensional dan ▲
keadaan operasi optimum yang sesuai dengan operasi konvensional, dan perbedaan
antara keduanya adalah penghematan energi potensial. Di daerah dengan perbedaan
yang lebih besar di antara mereka, efek penghematan energi dari optimasi lebih
besar.
Dengan cara ini, efek
ekonomi yang dihasilkan dengan memperkenalkan EMS dalam berbagai kondisi
operasi dapat dipahami sebelumnya dengan menggunakan alat visualisasi
penghematan energi potensial. Selain itu, dengan menerapkan alat ini ke EMS
yang ada, optimalitas keadaan operasi EMS dapat diperiksa dan kepastian kondisi
sebelumnya termasuk karakteristik peralatan dapat diverifikasi. Selanjutnya,
ketika penggantian atau penambahan peralatan pasokan energi sedang
dipertimbangkan, efek penghemat atau penggantian energi dapat dipahami secara
kuantitatif sebelumnya.
6. Postscript
Makalah ini telah
memberikan gambaran keseluruhan teknologi aplikasi matematika yang berhubungan
dengan solusi IoT. Hal ini juga disajikan, sebagai teknologi aplikasi
matematika terbaru, teknologi diagnosis anomali untuk pemrosesan batch, deteksi
gejala anomali berdasarkan prakiraan ensemble dan teknologi untuk
memvisualisasikan penghematan energi potensial melalui optimasi manipulasi
formula. Di masa depan, kami bermaksud untuk terus bekerja pada pembentukan
teknologi dengan tingkat kesempurnaan yang lebih tinggi melalui aplikasi ke
tanaman nyata dan menciptakan nilai pelanggan baru.
Itulah
penjelasan mengenai I.O.T pada jurnal yang penulis bedah, dari pemaparan
tersebut, penulis menemukan berbagai macam masalah, diantaranya:
Apakah teknologi
seperti yang penulis paparkan di atas dapat diterapkan dalam proses
pembelajaran matematika? apakah pembaca ada ide mengenai hal tersebut? jika ada
silahkan tinggalkan di komentar ya.
