RANCANG BANGUN APLIKASI KUNCI PINTU OTOMATIS DENGAN SPEECH RECOGNITION BERBASIS ANDROID. Tugas Akhir

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN APLIKASI KUNCI PINTU OTOMATIS DENGAN SPEECH RECOGNITION BERBASIS ANDROID Tugas Akhir Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Informatika Universitas Muhammadiyah Malang DWI CAHYO PUTRA JURUSAN INFORMATIKA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2017

2

3

4

5

6 LEMBAR PERSEMBAHAN Sembah sujud serta syukur kepada Allah SWT. Taburan cinta dan kasih sayang-mu telah memberikanku kekuatan, membekaliku dengan ilmu serta memperkenalkanku dengan cinta. Atas karunia serta kemudahan yang Engkau berikan akhirnya skripsi yang sederhana ini dapat terselesaikan. Sholawat dan salam selalu terlimpahkan keharibaan Rasullah Muhammad SAW yang telah membimbingku menuju jalan kebenaran. Keluarga Tercinta Sebagai tanda bakti, hormat, dan rasa terima kasih yang tiada terhingga kupersembahkan karya kecil ini kepada Mama, Ayah dan Kakak yang telah memberikan kasih sayang, segala dukungan, dan cinta kasih yang tiada terhingga yang tiada mungkin dapat kubalas hanya dengan selembar kertas yang bertuliskan kata cinta dan persembahan. Semoga ini menjadi langkah awal untuk membuat Mama dan Ayah bahagia karna kusadar, selama ini belum bisa berbuat yang lebih. Untuk Mama dan Ayah yang selalu membuatku termotivasi dan selalu menyirami kasih sayang, selalu mendoakanku, selalu menasehatiku menjadi lebih baik, Terima Kasih Mama... Terima Kasih Ayah... Best Team In My World Buat sahabatku team Kostan Bukmul Reborn terima kasih atas bantuan, doa, nasehat, traktiran, dan semangat yang kalian berikan selama saya kuliah, saya tak akan melupakan semua yang telah kalian berikan selama ini. Saya tak akan melupakan kalian. Ayo kita sukses bersama sama team. Dosen Pembimbing Tugas Akhirku Bu Diah Risqiwati,S.T, M.T. dan Bapak Zamah Sari,S.T, M.T sebagai dosen pembimbing tugas akhir saya, terima kasih banyak pak...bu.., saya sudah dibantu selama ini, sudah dinasehati, sudah diajari, saya tidak akan lupa atas bantuan dan kesabaran dari bapak dan ibu. Seluruh Dosen Pengajar di Fakultas Teknik Terima kasih banyak untuk semua ilmu, didikan dan pengalaman yg sangat berarti yang telah kalian berikan kepada kami.

7 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr.Wb. Puji syukur ke hadirat Allah SWT yang telah memberikan segala kemudahan dalam rahmat serta hidayah-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul RANCANG BANGUN APLIKASI KUNCI PINTU OTOMATIS DENGAN SPEECH RECOGNITION BERBASIS ANDROID, dimana tugas akhir ini adalah sebagai persyaratan untuk menyelesaikan studi jenjang Strata-1 di Jurusan Teknik Informatika Universitas Muhammadyah Malang. Penulis dengan sangat sadar mengetahui dan memahami, bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini. Untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca sebagai langkah penyempurna penulisan tugas akhir ini agar nantinya bisa dikembangkan dan lebih bermanfaat bagi ilmu pengetahuan dan masyarakat di sekitar. Malang, September 2017 Penulis

8 DAFTAR ISI LEMBAR PERSETUJUAN LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERNYATAAN ABSTRAK... i ABSTRACT... ii LEMBAR PERSEMBAHAN... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... vi DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah Metodologi Studi Pustaka Perancangan Implementasi Analisa dan Pengujian Pembuatan Laporan Sistematika Penulisan... 4 BAB II LANDASAN TEORI Sistem Operasi Android Arsitektur Android Aplication dan Widgets Application Framwork Libraries Android Runtime Linux Kernel... 8

9 2.1.7 Komponen Aplikasi Android Pengenalan Suara Otomatis (Speech Recognition) Language Model Transcription File Control File Phone File CMU Sphinx SphinxBase PocketSphinx SphinxTrain AN Perl SWIG Mikrokontroler Pengenalan Mikrokontroler Arduino Bahasa Pemrograman Arduino Uno Pin Masukan dan Keluaran Arduino Uno Access Point Ethernet Shield Hidden Markov Model (HMM) Switch Magnetik PE BAB III ANALISA DAN PERANCANGAN SISTEM Analisa Sistem Analisa Masalah Deskripsi Produk Analisa Kebutuhan Perencangan Alat Perencangan Sistem Kendali Pintu Arsitektur Sistem PocketSphinx Dataset Library PocketSphinx... 27

10 3.7.2 Languange Model Testing Dataset Flowchart Autentikasi dan Alur Kerja Sistem Perencangan Antar Muka BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN Kebutuhan Sistem Implementasi Perangkat Lunak Membuat Training Suara Pembuatan Library Pocketsphinx dari Training Rekaman suara Pembuatan File Kata Uploud File.txt yang akan di COMPILE Pemilihan File Kata Hasil Setelah di COMPILE Proses Pencarian File Hasil Extract File tgz Meng-Extract Folder AN Merubah File Pada Folder ETC Merubah Struktur File Suara yang akan di Training Cara Menghubungkan Database AN4 ke Sphinxtrain Cara Menghubungkan Folder AN4 dengan Folder PocketSphinx Mengubah File feat.params pada Folder Etc Merubah Nilai pada File sphinx-train.cfg pada Folder Etc Mengkonversi File Suara Source Code Aplikasi Voice Command Tampilan Login Tampilan Register Tampilan Menu Voice Tampilan Perintah Suara Tampilan Aplikasi PocketSphinx... 58

11 4.6 Konfigurasi Perintah Suara PocketSphinx untuk Pintu Rumah Mengirim Data Variable ke Server dari Android Membaca Data Variable dari Server ke Arduino Mengirim Data Variable Status Pintu dari Arduino ke Server Konfigurasi Ethernet Shield secara Offline dan Online Evaluasi Pengujin Sistem Prototype Pengujian Aplikasi Voice Command Pengujian Webserver dengan Android Eksekusi Perintah Suara Pengujian Aplikasi Voice Command Control Motor Servo BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... xiv

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Arsitektur Android... 7 Gambar 2.2 Speech Recognation Gambar 2.3 Arsitektur Sphinx Gambar 2.4 Diagram blok sederhana dari mikrokontroler Atmega Gambar 2.5 Arduino Uno Gambar 2.6 Ethernet Shield Gambar 2.7 Switch Magnetik Gambar 3.1 Usecase sistem Gambar 3.2 Sistem kendali Pintu Gambar 3.3 Ethernet Shield Gambar 3.4 Pemasangan Ethernet Shield pada Arduino Gambar 3.5 Setting IP Arduino Gambar 3.6 Library Ethernet.h Gambar 3.7 Diagram blok sistem pengenalan suara Gambar 3.8 Diagram blok analisis pembuatan language model Gambar 3.9 Diagram blok analisis proses training dan testing Gambar 3.10 Autentikasi Gambar 3.11 Alur Kerja Sistem Gambar 3.12 Interface voice command Gambar 4.1 contoh pembuatan file.txt berisi kata yang digunakan untu training suara Gambar 4.2 Web Sphinx Knowledge Base Tool Version Gambar 4.3 Tampilan pemilihan file kata.txt yang nantinya di COMPILE KNOWLEDGE BASE Gambar 4.4 Tampilan hasil file yang telah dikompilasi Gambar 4.5 Folder sphinxbase Gambar 4.6 Proses konversi language model Gambar 4.7 Proses konversi file dump Gambar 4.8 Folder etc dan wav pada folder an Gambar 4.9 Isi file an4.dic Gambar 4.10 Isi file an4.phone... 39

13 Gambar 4.11 file an4/etv Gambar 4.12 Isi file an4_test.fileids Gambar 4.13 Isi an4_test.transcription Gambar 4.14 Isi folder.wav Gambar 4.15 Isi folder speaker Gambar 4.16 Sintaks untuk menghubungkan database an4 ke sphinxtrain Gambar 4.17 Isi folder an4 setelah terhubung dengan Sphinxtrain Gambar 4.18 Isi folder etc setelah terhubung dengan sphinxtrain Gambar 4.19 Sintak untuk menghubungkan folder an4 dengan folder pocketsphinx Gambar 4.20 Isi folder etc setelah terhubung dengan folder pocketsphinx Gambar 4.21 Isi file feat.params Gambar 4.22 Tipe file suara sph dan nist diganti dengan wav dan mswav, karena file suara yang di gunakan berupa.wav Gambar 4.23 Model tipe semi Gambar 4.24 Besar density Gambar 4.25 Jumlah tiedstate Gambar 4.26 Sintaks untuk membuat konversi Gambar 4.27 Isi file pada folder speaker Gambar 4.28 Sintak RunAll Gambar 4.29 Hasil pemeriksaan kelengkapan file Gambar 4.30 Proses perhitungan module- module Gambar 4.31 Checking module module failed Gambar 4.32 Folder hasil pemetaan suara dan kata Gambar 4.33 Model parameter hasil training Gambar 4.34 Source code tampilan login Gambar 4.35 Source code button login Gambar 4.36 Source code button register Gambar 4.37 Source code tampilan register Gambar 4.38 Source code button register Gambar 4.39 Source code tampilan menu voice Gambar 4.40 source code menampilkan status pintu... 54

14 Gambar 4.41 Source code button voice offline Gambar 4.42 Source code button voice online Gambar 4.43 Source code button logout Gambar 4.44 Source code tampilan perintah suara Gambar 4.45 Source code algoritma pocketsphinx Gambar 4.46 Source code button kirim perintah offline Gambar 4.47 Source code button kirim perintah online Gambar 4.48 Menu Login dan Tampilan Utama Gambar 4.49 Tampilan Tutup Pintu dan Tampilan Buka Pintu Gambar 4.50 Source code insert perintah php Gambar 4.51 Source code view status pintu php Gambar 4.52 Data tabel perintah pada database Gambar 4.53 Source code view data php Gambar 4.54 Source code read data php di arduino Gambar 4.55 Hasil html view data php Gambar 4.56 Source code insert status php Gambar 4.57 Source code insert status pada arduino Gambar 4.58 Data tabel status dari Database Gambar 4.59 Konfigurasi arduino connect ethernet shield Gambar 4.60 Hasil tampilan akses php Gambar 4.61 Hasil data yang dikirim android Gambar 4.62 Hasil data terkirim menggunakan access point Gambar 4.63 Hasil pengujian Ethernet Gambar 4.64 Hasil control Servo posisi PINTU TERBUKA Gambar 4.65 Hasil control servo menggunakan Acces point Gambar 4.66 Hasil control Servo posisi PINTU TERTUTUP... 72

15 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Sejarah versi Android Tabel 4.1 Training Internal Tabel 4.2 Data Hasil Pengujian Ketepatan Kata Pemilik Train Suara Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian Ketepatan Kata yang Tidak Mempunyai Train Suara Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian Jarak Suara Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian Noise Tabel 4.6 Hasil Model Pengucapan... 68

16 DAFTAR PUSTAKA Naja Ikmal Najib, RANCANG BANGUN APLIKASI PENGENALAN UCAPAN UNTUK KATA DALAM HADITS BERBAHASA ARAB DENGAN FRAME WORK SPHINX, Veri Ferdiansyah, Indonesian Automatic Speech Recognition System Using English-Based Acoustic Model, pp , Dwi Sugeng, Sistem Rumah Otomatis Menggunakan Perintah Suara Berbasis Platform Mikrocontroller Open Source Arduino Uno & Modul Speech Recognition EASY VR 2.0, T. Wijaya, S. Susanto, and A. G. Salman, Speech Recognition Bahasa Indonesia Untuk Android, no. 27, p. 7, Supriyanta, W. Pudji, and S. Bekti, Aplikasi Konversi Suara Ke Teks Berbasis Android Menggunakan Google Speech Api, Bianglala Inform., vol. 2, no. 2, pp , Akhmad Wahyu Dani, PERANCANGAN APLIKASI VOICE COMMAND RECOGNITION BERBASIS ANDROID DAN ARDUINO UNO, vol. 7, no. nomor 3, p. 9, H. A. Inayatul, Aplikasi voice command berbasis android untuk mengontrol lampu menggunakan pocketsphinx dan mikrokontroler, Dimas Prambodo Raharjo, SISTEM SAKLAR PINTAR PENGONTROL PERANGKAT ELEKTRONIK RUMAH MENGGUNAKAN WEB BERBASIS ARDUINO UNO R3, Tek. Inform. STMIK AMIKOM Yogyakarta, Elisabeth Astri D.S, Analisis Autentikasi pada Captive Portal, pp. 1 20, Theresia Wuri Oktaviani ( Universitas Gadjah Mada Yogyakarta ), PERANCANGAN USER INTERFACE BERBASIS WEB UNTUK HOME AUTOMATION GATEWAY YANG BERBASIS IQRF TR53B, pp. 1 8, Andrianto, APLIKASI PENGONTROL JARAK JAUH PADA LAMPU RUMAH BERBASIS ANDROID, pp. 1 8, Arduino Arduino Ethernet Shiled. diakses tanggal 15 September 2016.

17 Cmusphinx Basic Concepts of Speech. diakses pada tanggal 2 Agustus Fatah, Mokhammad Hilman. (tahun). Implementasi Library Pocketsphinx Untuk Pengenalan Voice Command Berbahasa Indonesia Secara Offline. Skripsi Pada Universitas Brawijaya Malang : tidak diterbitkan. Octaviana, Irine. (2014). Rancang Bangun Aplikasi Pembelajaran Bahasa Perancis Dengan Pengenalan Suara Otomatis Berbasis Android. Skripsi pada Universitas Brawijaya Malang : tidak diterbitkan. Randofo Arduino Ethernet Shield Tutorial. diakses tanggal 28 September Suryadharma, I Kadek. (2014). Perancangan Aplikasi Speech To Text Bahasa Inggris Ke Bahasa Bali Menggunakan Pocketsphinx Berbasis Android. Dalam jurnal Telkom [online]. Tersedia :