I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20 ,   pp.   12 66 ~ 12 74   IS S N :   2502 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 1 7 .i 3 . pp126 6 - 1274             1266       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   Fuzz y   l o g i c   b a sed  f a n   c o n t r o l l e r   o f   i n d o o r   a i r   p u r i f i e r   f a n       Er ti e   A b an a ,   M a r k   J e r s o n   P al atan ,   C h r i s ti an   P ao l o   P as c u al ,   C h i a   M a e   M at e o s ,     S h e r e e   A n n e   G al as i n ao   C o m put e r   E ng i ne e r i ng   P r o g r a m ,   U n i v e r s i t y   of   S a i n t   L o ui s ,   P hi l i pp i ne s       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e J ul   14 ,   20 19   R e v i s e S e p   12 ,   201 9   A c c e pt e S e p   26 ,   201 9       I nd o o r   a i r   pur i f i e r   ( I A P )   ha s   be e de v e l o pe by   v a r i o us   c o m pa ni e s   w o r l dw i d e   t o   a dd r e s s   i ndo o r   a i r   po l l u t i o n.   T he   m a n uf a c t ur e r s   o f   t he s e   a i r   pur i f i e r s   r a r e l y   c o nc e nt r a t e   i n   c o nt r o l l i ng   t h e   r o t a t i o s pe e o f   t he   f a w hi c r e s ul t s   i n   t h e   u s e   o f   t r a d i t i o na l   c o nt r o l   t e c hni que s   w he r e i s o m e   s t i l l   r e l i e s   o hum a i nt e r v e n t i o n.   I t h i s   p a pe r ,   F uz z y   L og i c   ( F L )   w a s   a pp l i e t o   c o nt r o l   t he   r o t a t i o s pe e o f   t he   f a o f   a i ndo o r   a i r   pur i f i e r .   T h e   s y s t e m   a ut o m a t i c a l l y   m a i nt a i ns   a   s ui t a b l e   f a s pe e ba s e o t h e   f uz z y   v a l ue s   g e ne r a t e o t he   c ur r e nt   e nv i r o nm e n t a l   c o ndi t i o n.   T h e   s e r i e s   o f   t e s t i ng   c o nduc t e us i ng   t h e   s y s t e m   s ho w e a   v e r y   hi g a c c ur a c y   i t he   i n t e r pr e t a t i o o f   dus t   c o n c e nt r a t i o t o   i t s   e q ui v a l e n t   A i r   Q ua l i t y   I nde ( A Q I )   l e v e l s   o f   he a l t c o nc e r n.   F o r   e a c de t e c t e A Q I ,   t he   s y s t e m   w a s   a bl e   t o   r e g ul a t e   t he   v o l t a g e   c o m i ng  i nt o   a   m o t o r   t ha t   c o nt r o l s   t he   s pe e o f   t he   f a n.   T h e   us a g e   of   t he   f uz z y   l og i c   f a c o nt r o l l e r   i t he   i ndo o r   a i r   pu r i f i e r   f a r e duc e t he   e n e r gy   c o ns um pt i o by   41. 6 7% .   Ke y w or ds :   F a n   c o n t r o l   F uz z y   l o gi c   In do o a i p u r i f i e r   M i c r o c o n t r o l l e r s   C opy r i gh t   ©   2020   I n s t i t ut e   o f   A dv anc e E ng i ne e r i ng   and   S c i e nc e .     A l l   r i gh t s   r e s e r v e d .   Cor r e s pon di n g   Au t h or :   E r t i e   A b a na ,   C e n t e f o r   E n g i n e e ri n g   R e s e a r c h   a n d   T e c hn o l o g y   Inn o v a t i o n,   U n i v e r s i t y   of   S a i n t   L o ui s ,   M a b i ni   S t . ,   U ga c   S u r,   T ugue ga ra o   C i t y ,   Ca g a y a n ,   P h i l i pp i n e s .   E m a i l :   e rt i e 04@ gm a i l . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     T h e   W o r l H e a l t h   O r g a n i z a t i o n   (W H O a s s e s s m e n t   o n   t h e   ra n ge   o r i s f a c t o r s   a b o ut   t h e   c o m m o gl o b a l   di s e a s e s   r e v e a l e t h a t   2 . 7 w a s   c a us e by   i n do o r   a i r   po l l ut i o n.   I n do o r   a i po l l u t i o w a s   t a g ge a s   a   m a j o r   gl o b a l   ki l l e r   t ha t   do ub l e s   t h e   r i s o pn e um o ni a ,   a c ut e   l ow e r   r e s pi r a t o r y   i n f e c t i o n ,   c hr o ni c   ob s t r uc t i v e   pul m o n a r y   di s e a s e   a n l u ng  c a n c e r .   M o r e o ve r ,   E n v i r o nm e n t a l   P r o t e c t i o n   A ge n c y   (E P A e s t i m a t e t h a t   pe o pl e   s p e n n i n e t y   pe r c e n t   o f   t h e i r   t i m e   i n   a n   i ndo o r   e n v i r o n m e nt   a n s o ,   t h e y   a r e   l i ke l y   t o   a c c um ul a t e   m o r e   po l l u t a nt s   s i n c e   i n do o r   a i i s   hu n d r e d   t i m e s   m o r e   po l l u t e t h a t h e   o ut s i de   a i r.   M a n y   c o m pa n i e s   w o r l dw i de   h a v e   de v e l o pe i n do o r   a i pu ri f i e r s   t o   a dd r e s s   i n do o r   a i r   po l l u t i o n .   T h e s e   a i r   p u r i f i e r s   e x h i b i t   d i f fe r e nt   f e a t ur e s   t ha t   w e r e   de e m e us e f ul   fo r   i t s   pu r po s e .   H ow e ve r ,   t h e r e   a r e   o n l y   a   f e w   m a nuf a c t ur e r s   t ha t   c o n c e nt r a t e   o n   c o n t r o l l i n t h e   r o t a t i o n   s pe e of   t h e   f a n.   M o s t   a i r   p u r i f i e r s   c o n s i s t   o a   f a us e t o   a b s o r b   a n c i r c ul a t e   a i r   i n t o   t h e   de v i c e .   T h e   f a n   i s   o n e   o f   t h e   ke y   c o m po n e n t s   o f   a n   a i pu ri f i e r   b e c a us e   o f   i t s   c r uc i a l   r o l e   i n   i n duc i ng  a i r   f l ow   t hr o ug h   t h e   de v i c e   f i l t e r   t o   c a pt u r e   pa rt i c l e s   a n d   ga s e s .   A c c o r di n g   t o   E P A ,   a i pu ri f i e r s   w i t a   f a i s   t y pi c a l l y   m uc h   m o r e   e f fe c t i ve   t ha t h o s e   u n i t s   w i t h o ut   a   f a n.     S t udi e s   t h a t   w e r e   c o n duc t e t o   c o n t r o l   t h e   r o t a t i o n   s pe e o f   t h e   f a n   o f   a n   a i r   pu ri f i e r   us e s e n s o r s   s uc h   a s   a i r   qu a l i t y   s e n s o r   w i t h   p r o xi m i t y   a n o do r   s e n s o r   [1];   P M 2. de t e c t o r   w i t h   s m o ke   de n s i t y   s e n s o r ,   t e m pe ra t u r e   s e n s o r   a nd  h u m i di t y   s e n s o r   [2,   3];   a nd  i n f ra r e s e n s o r   [4]  t o   pur i fy   t h e   a i r   f a s t e r   b a s e o n   t h e   v a r y i n c o n di t i o n   i n   t h e   e n v i r o n m e nt .   W h i l e   t h e s e   e xi s t i ng  a i r   p u r i f i e r s   a r e   a l r e a dy   s o l i n   t h e   m a r ke t ,     n o n e   ha v e   us e F L   i n   c o n t r o l l i n t h e   r o t a t i o n   s pe e of   t h e   f a n   o f   a n   a i r   pu r i f i e r .   F L   de c i s i o n   s y s t e m   r e s e m b l e s   h um a n   t hi n ki ng  [5 - 8]  a n p r o v i de s   l i n g ui s t i c   r u l e s   t ha t   a r e   a c c u r a t e   i n   de a l i n g   w i t h   u n c e r t a i nt i e s ,   a m b i guo us   a n i m p r e c i s e   i n put   i n f o r m a t i o n .   T h e   f uz z y   m a t h e m a t i c a l   c o n c e pt   i s   e a s i e r   t o   unde r s t a n a n d   s i m pl e r   c o m pa r e t o   o t h e r   c o n t r o l   s t r a t e gi e s .   T h e   f uz z y   s y s t e m   c a n   b e   m a de   t hr o ug h   t h e   e xpe ri e n c e   o f   pe o pl e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F uz z y   l og i c   bas e d   f an  c on t r ol l e r   of   i ndo or   a i r   pur i f i e r   f an   ( E r t i e   A b ana )   1267   t h a t   k n o w s   t h e   s y s t e m   t o   m a t c h   a n y   s e t   of   i n put   a n o ut put   da t a   [ 9 ].   F L   a l s o   pr o v i de s   a n   u n o rt h o do w a y   i n   de a l i n a   c o n t r o l   p r o b l e m ,   a n i t   f o c us e s   m o r e   o n   w h a t   a   s y s t e m   c o ul do   r a t h e r   t h a n   u n de r s t a ndi n h o w   i t   w o r ks   t ha t   l e a t o   qui c ke r   a n c h e a pe r   s o l ut i o n s   [ 10 ].   M o r e o ve r ,   F L   s y s t e m   m i n i m i z e s   e n e r gy     c o n s um pt i o n   [ 11 ].   T h e   r o t a t i o n   s pe e o f   t h e   f a n   o f   e xi s t i ng  i n do o r   a i r   p u r i f i e r s   i s   us ua l l y   pr e s e t   a n c o n s t a n t   w hi c h   i s   s o m e t i m e s   unn e c e s s a r y   a n m a y   c a us e   w a s t e   of   e l e c t r i c a l   e n e r gy .   T o   a ddr e s s   t h i s   p r o b l e m ,   a   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e r   o f   i n do o r   a i r   pu ri f i e r   f a n   w a s   de ve l o pe d.   T h e   r o t a t i o n   s pe e o f   t h e   f a n   de pe nds   o n   t h e   c o n c e n t r a t i o n   o f   dus t   pa r t i c l e   pr e s e n t   i n   t h e   a i r   w h i c h   i s   gui d e by   f uz z y   r ul e s .   A   dus t   s e n s o r   w a s   us e d   t ge t   t h e   m i c r o gra m s   pe r   c ub i c   m e t e r   (ug/ m 3)  o f   P M 2. dus t   pa rt i c l e s   t h a t   w e r e   t r a n s l a t e t o   i t s   e qui v a l e nt   A Q v a l ue s   de f i n e by   E P A .   T h e   F L   a l go r i t hm   e na b l e t h e   i ndo o r   a i r   pu ri f i e r   f a n   t o   b e c o m e   s e l f - a da pt a b l e .     T h i s   a l go r i t h m   a na l y z e t h e   m o s t   s ui t a b l e   f a r o t a t i o s pe e i n   pu ri fy i n t h e   a i r   t o   c o n s e r v e   e n e r gy .   A l s o ,   t h e   c o n t r o l l e r   ha d   a   u n i q ue   f e a t ur e   i n   w hi c t h e   s e n s i n m o dul e   w a s   w i r e l e s s   a n c a b e   pl a c e a n y w h e r e   i a   r o o m   f o r   o pt i m um   de t e c t i o o f   dus t   pa rt i c l e s .         2.   R ES EA R C H   M ET H O D   T h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e r   o f   i n do o r   a i r   p u r i f i e f a n   w e r e   c o m po s e of   e l e c t r o ni c   a n d   m e c h a ni c a l   de v i c e s   s u c h   a s   m i c r o c o n t r o l l e r s ,   dus t   s e n s o r ,   t r a n s c e i v e r ,   s e r v o   m o t o r ,   vo l t a ge   r e gu l a t o r   a nd  e l e c t r i c   m o t o r   a s   pr e s e nt e i n   t h e   b l o c di a gra m   s h o w n   i n   F i gu r e   1.   T w o   m i c r o c o n t r o l l e r s   w e r e   us e t f a c i l i t a t e   t h e   i n t e r a c t i o n   b e t w e e n   t h e   v a ri o us   pa r t s   o f   t h e   s y s t e m .   I t h e   f i r s t   m i c r o c o n t r o l l e r ,   a   dus t   s e n s o r   w a s   c o n n e c t e d.   T h e   v a l ue   o f   dus t   pa r t i c l e s   pr o c e s s e by   t h e   f i r s t   m i c r o c o n t r o l l e r   w a s   p r e s e n t e t hr o ug L i ght - E m i t t i n g   D i o de s   (L E D w h i c h   w a s   c o m po s e of   s i di ff e r e n t   c o l o r s   t h a t   r e s p r e s e n t s   t h e   l e v e l s   of   h e a l t c o n c e r n.   T h e   s e n s o r   s e r v e a s   a   d e t e c t o r   fo r   dus t   pa r t i c l e s   pr e s e nt   i n   t h e   i n do o r   e n v i r o nm e n t .   A   t ra n s c e i v e r   c o n n e c t e t o   t h e   f i r s t   m i c r o c o n t r o l l e s e nt   w i r e l e s s l y   t h i s   de t e c t e dus t   p a r t i c l e s   v a l ue   t o   a n o t h e t ra n s c e i v e r   c o n n e c t e t o   t h e   s e c o n m i c r o c o n t r o l l e r.   T h e   s e r v o   m o t o r   c o nn e c t e t o   t h e   s e c o n m i c r o c o n t r o l l e r   w a s   us e d   i n   r o t a t i ng  t h e   vo l t a ge   r e gul a t o r   di m m e r   k n o b   t c o n t r o l   t h e   vo l t a ge   be i n s uppl i e t o   t h e   m o t o r   of   t h e   f a n.   T o   f ul l y   c ut   off   a n y   v o l t a ge   f l ow i n i n   i n t o   t h e   r e gul a t o r ,   a   r e l a y   w a s   c o nn e c t e t o   t h e   v o l t a ge   r e gul a t o r .           F i gu r e   1 .   T h e   b l o c di a g ra m   o f   t h e   s y s t e m     2 . 1 .      M i c r o c o n tr o l l e r   T h e   A r d ui n o   U n o   i s   t h e   b e s t   bo a r t o   c h o o s e   w h e n   s t a r t i n i n   t h e   f i e l o f   e l e c t r o n i c s   [12,   13 b e c a us e   i t   h a s   m uc h   do c um e n t a t i o n.   U s e r s   c a n   t i n ke r   t h e i r   A r dui n o   U n o   bo a r f r e e   f r o m   w o rr i e s   w h e n   s o m e t h i n m i g h t   go   w r o n g .   T h e   A r du i n o   U n o   i s   a n   i n e xpe n s i v e   a n c r o s s - pl a t f o r m   r e a dy   m i c r o c o n t r o l l e r.   T h e   o pe n   s o ur c e   A r dui n o   ID E   [14 - 15 us e i n   w r i t i ng  c o de s   f o r   t h i s   m i c r o c o n t r o l l e r   i s   n o t   o n l y   f l e xi b l e   fo r   a dv a n c e us e r s   b ut   a l s o   e a s y - to - us e   fo r   b e gi nn e r s .   T h e   14  d i gi t a l   I/ O   pi n s   o f   t h e   A r du i n o   M i c r o c o n t r o l l e r   w e r e   a de qua t e   f o r   t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a c o n t r o l l e r   o i n do o r   a i r   pu ri f i e r   f a n   t ha t   o n l y   us e d   s i di gi t a l   pi n s .   T h e   A rdui n o   U n o   w a s   a l s o   c o m pa t i b l e   w i t t h e   s e n s o r   t ha t   w a s   ut i l i z e i n   t h e   s y s t e m .   It s   pr o c e s s i n g   pow e r   a nd  m e m o r y   w e r e   e n o ugh   t o   a na l y z e d   pr o c e s s e i n pu t s   f r o m   t h e   s e n s o r s .     2 . 2    D u s S e n s o r   T h e   D S M 501a   i s   a   l ow   c o s t   pa r t i c l e   s e n s o r .   It   de t e c t s   dus t   c o n c e n t r a t i o n   a nd  m e a s u r e s   vo l um e   of  f l o a t i n p a r t i c l e s   i n   a   r o o m .   T h e   s e n s o r   c a n   ha v e   a   de t e c t a b l e   r a n ge   o c o n c e n t ra t i o n   up  t o     1. g / m 3   a nd  de t e c t s   pa r t i c l e s   a s   s m a l l   a s   2. 5 μ m   t o   m   s uc a s   h o us e   dus t ,   ge rm ,   po l l e n,   c i g a r e t t e   s m o ke ,   a nd   m i t e .     T h e   D S M 501a   w a s   i de a l   f o r   t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t ro l l e r   of   i n do o r   a i r   pu r i f i e r   f a n   b e c a us e   i t   w a s   e a s y   t o   a s s e m b l e ,   i n s t a l l ,   a nd  us e .   T h e   s e n s o r   h a a   c us t o m i z e s e n s i t i v i t y   a n e xc e l l e n t   l o n g - t e rm   r e l i a b i l i t y .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1266   -   1274   1268   T h e   a m o u n t   o f   t i m e   (t   s e c . t h a t   p a r t i c l e s   w e r e   s e e n   w a s   c o u nt e by   t h e   s e n s o r .   T hi s   a m o unt   o f   t i m e ,   a l s o   c a l l e L P O   (L o w   P ul s e   O c c upa n c y ),   w a s   m e a s ur e i n   30   s e c o n ds   a n i t s   u n i t   w a s   m i c r o s e c o n ds .     T h i s   w a s   r e qui r e t o   ge t   t h e   dus t   s e n s o r   l o w   r a t i o   (1)  w h i c h   w a s   us e i n   t h e   c o m put a t i o n   o f   t h e   po l l ut a nt   c o n c e n t r a t i o (2) .         (1)       (2)     2 . 3    T r an s c e i v e r   T h e   M ul t i - c h a nn e l   U H F   D a t a   T r a n s c e i v e r   (M U D T i n   F i gu re   i s   a   s m a l l   de v i c e   t ha t   b o t h   t ra n s m i t s   a n r e c e i v e s   r a d i o   s i gna l s   b e t w e e n   t w de v i c e s .   In   e m b e d de s y s t e m ,   w i r e l e s s   c o m m uni c a t i o n   w i t h   o t h e de v i c e s   i s   of t e n   de s i ra b l e .   T h i s   m o de   o c o m m u n i c a t i o n   i s   a c c o m pl i s h e t hr o ug h   o pt i c a l   o r   r a d i o   f r e que n c y   c o m m uni c a t i o n .   T h e   M U D T   us e s   a   r a d i o   f r e que n c y   w i t h   a   ra n ge   o f   431.   437. M H z .   T h e   f r e que n c y   c h a nn e l   o f   M U D T   c a b e   a l t e r e by   c o nn e c t i n a   j um pe r   a t   t h e   s e l e c t   po r t .   T h e   c h a nn e l   s e l e c t i o n   a l l o w s   e a c h   m o dul e   c ha nn e l s   w i t 400   kH z   s e pa ra t i o n.   T h e   M U D T   w a s   us e t o   w i r e l e s s l y   c o n n e c t   t h e   dus t   s e n s o r   i nt o   t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e of   i n do o r   a i pu ri f i e r   f a n .   T h i s   e na b l e t h e   s y s t e m   t o   c o m pl y   o n   t h e   t e c hn i c a l   r e c o m m e n d a t i o i us i n g   t h e   s e n s o r   w h e r e i n ,   i t   m us t   b e   i n s t a l l e a w a y   f r o m   a n y   a r t i f i c i a l   a i r.   T h e   M U D T   h a a   w i de   r a nge   a n o nl y   r e qui r e d   a   5V   o pe r a t i n g   v o l t a ge   w h i c w o r ke w e l l   w i t t h e   A r du i n o   U n o   m i c r o c o n t r o l l e r.       2 . 4.      V o l tag e   R e gu l ato r   A   S i l i c o n - Co n t r o l l e R e c t i f i e r   (S CR ),   i e s s e n c e ,   i s   a   S h o c kl e y   di o de   w i t t h e   a dd i t i o n   o f   a   t e rm i na l .   T hi s   t e rm i na l   a l s o   c a l l e ‘t h e   g a t e ’  i s   us e a s   a   t r i gge r i ng  de v i c e   i n t o   c o n duc t i o n   (s o l i s t a t e   l a t c h i ng  s w i t c h)  by   a ppl y i n s m a l l   v o l t a ge .   T h e   S CR   r e gul a t o r   i s   b o t v e r y   s i m pl e   a n d   e f f i c i e n t   a n d   i s   m a i nl y   us e t o   c o n t r o l   hi g po w e r e de v i c e s .     T h e   220V   w o r ki n v o l t a ge   o f   t h e   S CR   r e gul a t o r   i s   t h e   A v o l t a ge   s t a n d a r us e i n   t h e   P h i l i pp i n e s .   T h i s   m a de   i t   s ui t a b l e   fo r   r e gul a t i n t h e   v o l t a ge   of   t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e r   o i n do o r   a i r   p u r i f i e f a n .   T h e   r e gul a t o r   c o n t r o l l e t h e   pow e r   c o m i n f r o m   t h e   A s o ur c e   a n f e d   i t   i nt o   t h e   m o t o r .   T h e   r e gul a t o r   i s   t h e   ke y   c o m po n e n t   t ha t   c o n t r o l l l e t h e   r o t a t i o s pe e o f   t h e   f a n   o f   t h e   i ndo o r   a i r   p u r i f i e r.     2 . 5    E l e c t r i c   M o to r   T h e   e l e c t r i c a l   m o t o r   i s   o n e   o f   t h e   m o s t   s i gni f i c a nt   a c h i e v e m e nt s   i n   t h e   f i e l ds   o e n gi n e e r i ng  a nd  t e c hn o l o g y   s i n c e   e l e c t r i c i t y   w a s   i n v e n t e d.   I t   i s   b e c a us e   o m o t o r s   t h a t   l i f e   i s   c urr e nt l y   w h a t   i t   i s   i n   t o da y ’s   ge n e ra t i o n.   W i t h o ut   e l e c t r i c   m o t o r s ,   t h e   pu r po s e   of   e l e c t r i c i t y   w o ul o n l y   t gl ow   b ul b s   l i ke   i n   T h o m a s   E di s o n ’s   e ra .   T h e   e l e c t ri c   m o t o r   w a s   us e i t h e   de v e l o pm e n t   o f   t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e o f   i n do o r   a i puri f i e r   f a n   f o r   i t s   e f f i c i e n c y ,   l o n l i f e   s pa n ,   l o w   i n i t i a l   c o s t ,   a n d   l o w   m a i nt e na n c e   r e qui r e m e n t s .     T h e   o pe r a t i o n a l   m o t o r   s pe e w a s   a dj us t a b l e   a n de m a nde l e s s   pow e r   upo n   s t a rt .   It   w a s   m o un t e w i t h   a   pr o pe l l e r   t h a t   i s   c o m m o nl y   us e by   a   f a n   t o   a b s o r b   a n c i r c ul a t e   a i i nt o   a i n do o a i p u r i f i e r.     2 . 6 .    P r o je c t   D e s i gn   an d   S p e c i fi c ati o n   T h e   s c h e m a t i c   d i a g ra m   o f   t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e o f   i n do o r   a i r   pu ri f i e r   f a n   s h o w n   i F i gu r e   h a t w o   pa r t s :   t h e   dus t   de t e c t o r   a n t h e   f a n   c o nt r o l l e r.   T h e   dus t   de t e c t o r   o f   t h e   s y s t e m   w a s   c o m pos e of   A r dui n o   U n o   m i c r o c o n t r o l l e r,   dus t   s e n s o r ,   a nd  t r a n s c e i v e r .   T h e   pi o f   t h e   dus t   s e n s o r   w a s   c o n n e c t e t o   t h e   di g i t a l   p i n   o f   t h e   A r d ui n o   U n o .   T h e   T X   a n R X   of   t h e   t r a n s c e i v e r   t h a t   w a s   us e a s   t h e   t r a n s m i t t e r   w e r e   c o n n e c t e t o   t h e   T X   (di g i t a l   p i n   1)  a n R X   (di g i t a l   pi n   2)  o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   L E D s   w h i c h   w a s   c o m po s e of   f i v e   di f fe r e nt   c o l o r s   (g r e e n ,   w h i t e ,   y e l l ow ,   o r a n ge ,   b l ue   a nd  r e d)  ha v i n a   220  o h m s   r e s i s t o r   t h a t   w a s   c o n n e c t e t o   t h e   di g i t a l   p i n   8 ,   9,   1 0,   11 ,   12  a n 13  o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r ,   r e s pe c t i v e l y ,   w a s   us e a s   i n di c a t o r   o A Q l e ve l .   T h e   5V   a n G N D   of   t h e   A r dui n o   U n m i c r o c o n t r o l l e r ,   d us t   s e n s o r,   t r a n s c e i v e r ,   a nd  L E D s   w e r e   c o m m o n l y   c o nn e c t e t o   t h e   V CC  a n G N D   of    a   9V   b a t t e r y .   T h e   f a n   c o n t r o l l e r   p a r t   o f   t h e   s y s t e m   h a f i v e   c o m pon e n t s   w h i c h   i n c l ude   m i c r o c o n t r o l l e r,   t r a n s c e i v e r ,   s e r v o   m o t o r ,   L E D s ,   v o l t a ge   r e gul a t o r   a n r e l a y .   T h e   T X   a n R X   o f   t h e   t r a n s c e i v e r   t ha t   w a s   ut i l i z e a s   t h e   r e c e i ve r   w e r e   c o nn e c t e t o   t h e   T X   (di g i t a l   p i 1)  a n R X   (di g i t a l   p i n   2)   o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   pi n   o f   t h e   s e r vo   m o t o r   w a s   c o n n e c t e t o   t h e   di gi t a l   p i n   11  o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r .   T h e   pi n   a n p i n   o f   t h e   v o l t a ge   r e gul a t o r   w a s   c o n n e c t e t o   t h e   22 0V   s o ur c e   a n i n t o   t h e   n o rm a l l y   c l o s e t e r m i na l   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F uz z y   l og i c   bas e d   f an  c on t r ol l e r   of   i ndo or   a i r   pur i f i e r   f an   ( E r t i e   A b ana )   1269   of   t h e   r e l a y   w h i l e   t h e   pi n   a n pi n   w e r e   c o n n e c t e t o   t h e   m o t o r .   T h e   r e l a y   s i gn a l   pi n   w a s   c o nn e c t e t o   t h e   di gi t a l   pi n   12  o f   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r.   T h e   5V   a n G N D   o f   t h e   A r du i n o   U n o   m i c r o c o n t r o l l e r,   r e c e i ve r ,   s e r vo  m o t o r ,   a nd  r e l a y   w e r e   c o m m o n l y   c o n n e c t e t o   t h e   V CC   a nd  G N D   o f   a   12V   po w e r   s uppl y .           F i gu r e   2 .   T h e   s c h e m a t i c   d i a g ra m   o f   t h e   dus t   de t e c t o r   a n d   f a c o n t r o l l e r       2 . 7    A i r   Q u al i ty   I n d e x   A i Q ua l i t y   In de i s   a n   i ndi c a t o r   f o r   de t e rm i ni n a n   a i r   qu a l i t y   l e v e l .   In   t h e   s y s t e m ,   o n l y   t h e   P M 2. 5   w a s   de t e c t e a n d   t ra n s l a t e t o   i t s   e qui v a l e nt   A Q I   l e v e l   of   h e a l t c o n c e rn  b a s e o n   t h e   P M 2 . 5   A Q c o n v e r s i o s c a l e   o f   E P A   s h o w n   i T a b l e   1 .         T a b l e   1 .   A Q I   t o   P M 2. Co n c e n t ra t i o Co n v e r s i o n   S c a l e   A Q I   L e v e l s   o H e a l t h   C o n c e r n   Ca t e g o ry   A Q I   I l o w     I h i g h   PM 2 . 5   g / m 3 )   C l o w   -   C h i g h   G o o d     50     1 2 . 0   M o d e r a t e   51    100   1 2 . 1     3 5 . 4   U n h e a l t h y   fo S e n s i t i v e   G r o u p s   101  -   150   3 5 . 5     5 5 . 4   U n h e a l t h y   151  -   200   5 5 . 5     1 5 0 . 4   V e r y   U n h e a l t h y   201  -   300   1 5 0 . 5     2 5 0 . 4   H a z a rd o u s   301  -   500   2 5 0 . 5     5 0 0 . 4       T h i s   c o n v e r s i o n   s c a l e   i s   n o w   us e i n   a l l   c o un t ri e s   s i n c e   S e pt e m b e r   9,   201 3.   I t   i s   us e i t h e   c a l c ul a t i o o f   A Q us i n g   t h e   e qu a t i o n ,         (3)     w h e r e :   I   =   A i Q ua l i t y   In de x,   C   =   c o n c e n t ra t i o n,   C low   =   c o n c e n t ra t i o b r e a kpo i n t   t ha t   i s   l e s s   t h a o e qua l   t o   C ,   C h i g h   =   c o n c e n t ra t i o b r e a kpo i n t   t ha t   i s   g r e a t e t ha o e qua l   t o   C   I low   =   i n de x   b r e a kpo i nt   c o rr e s po n di ng  t o   C l o w ,   I h i g h   =   i n de x   b r e a kpo i nt   c o rr e s po n di ng  t o   C h i g h .     2 . 8    F u z z Lo gi c   F an   C o n tr o l   In  t h e   s t udy ,   f uz z y   l o gi c   w a s   ut i l i z e t o   c o n t r o l   t h e   r o t a t i o n   s pe e of   t h e   f a o f   a n   i ndo o r   a i pu ri f i e r .   A   f uz z y   i n f e r e n c e   w a s   f o r m ul a t e us i n g   M a t l a b   t o   m a p   t he   gi v e n   i nput   t o   a o ut pu t .   T h e   s t r uc t u r e   o f   t h e   f uz z y   i n f e r e n c e   i s   s h o w n   i n   F i gu r e   3.   It   w a s   c o m po s e of   o n e   i n put   a n o n e   o ut put .   T h e   i n pu t   w a s   t h e   c o m put e A Q w h i l e   t h e   o ut put   w a s   t h e   i n pu t   v o l t a ge   (V i n t o   t h e   m o t o o f   t h e   f a n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1266   -   1274   1270       F i gu r e   3 .   T h e   s t r uc t u r e   o f   t h e   f uz z y   i n f e r e n c e   m e c h a ni s m       T h e   f uz z y   s e t s   fo r   t h e   i n p ut   w e r e   M   ( m o de r a t e ),   U S G   (u nh e a l t h y   f o r   s e l e c t e gr o ups ),     U   (unh e a l t h y ),   V U   (ve r y   un h e a l t h y ),   a nd  H   ( h a z a r do us ).   T hi s   w a s   b a s e o n   t h e   A Q l e v e l   of   h e a l t c o n c e rn  s h o w n   i n   T a b l e   1.   T h e   go o c a t e go r y   w a s   n o t   i n c l ude s i n c e   t h e   f a n   o f   t h e   i n do o r   a i r   pu r i f i e r   w i l l   n o t   r o t a t e   unl e s s   a n   A Q o f   m o r e   t h a n   5 w a s   de t e c t e d.   T h i s   w a s   t h e   re a s o n   w h y   t h e   r a nge   of   t h e   i n put   w a s   51  t o   500.   O t h e   o t h e r   ha n d ,   t h e   f uz z y   s e t s   fo r   t h e   o ut pu t   w e r e   V L   (v e r y   l ow ),   L   (l o w ),   A   (a v e ra ge ),   H   ( hi g h ) ,   a n V H   (v e r y   h i g h) .   T h e   o ut pu t   w a s   b e t w e e n   60  a n 2 40  b e c a us e   t he   r e qui r e m i n i m um   i nput   v o l t a ge   f o r   t h e   m o t o of   t h e   f a n   t o   s t a r t   r o t a t i n w a s   60V   w h i l e   t h e   m a xi m u m   i n pu t   vo l t a ge   w a s   240V .   F i gur e   a n F i gu r e   s h o w s   t h e   n o rm a l i z e m e m b e r s hi p   f un c t i o n   (M F )   o f   t h e   i n pu t   v a r i a b l e   a nd  o ut pu t   v a r i a b l e ,   r e s pe c t i v e l y .           F i gu r e   4 .   T h e   M F   f o r   t h e   i nput   v a r i a b l e     AQI       F i gu r e   5 .   T h e   M F   f o r   t h e   o ut pu t   v a r i a b l e   -   V i n       T h e   rul e s   i n d i c a t e i n   F i gu r e   w e r e   de f i n e t o   de t e r m i n e   t h e   o ut put   v a l ue   b a s e o n   a   gi v e n   i nput   v a l ue .   T h e   c a l c ul a t i o o f   t h e   i n p ut   v o l t a ge   t o   t h e   m o t o r   o f   t h e   f a n   w a s   do n e   us i n g   t h e   M a m d a n i   M o de l .   M a m d a n i   m o de l   i s   o n e   o f   t h e   f o r e m o s t   a l go ri t hm s   us e i n   f u z z y   l o gi c   [16 w hi c ha s   w i de s pr e a d   a c c e pt a n c e .             F i gu r e   6 .   T h e   r u l e s   o f   t h e   f uz z y   i n f e r e n c e       T h e   o ut put   w a s   c o n v e r t e t o   c r i s n u m b e r s   by   d e f uz z i f i c a t i o n   us i ng  t h e   c e n t r o i m e t h o a s   s h ow n   i n   F i gu r e   7 .   T h e   c e nt r o i m e t h o i s   a   c o m m o t e c hni que   o f   de f uz z i f i c a t i o us e i f uz z y   l o gi c   s y s t e m s .   T h e   c r i s o ut put   ge n e ra t e f r o m   t h e   de f uz z i c a t i o n   p r o c e s s   w i t h   t h e i r   e qui v a l e n t   i ni t i a l   c r i s i nput   w a s   w r i t t e n   t o   t h e   A rdui n o   c o d e .   T hi s   c o de   di c t a t e how   t h e   s y s t e m   w o ul r e s po n b a s e o n   t h e     c o m put e A Q I.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F uz z y   l og i c   bas e d   f an  c on t r ol l e r   of   i ndo or   a i r   pur i f i e r   f an   ( E r t i e   A b ana )   1271       F i gu r e   7 .   T h e   r e s ul t   o f   de f uz z i f i c a t i o n       2 . 9    P e a r s o n   C o r r e l ati o n   C o e ffi c i e n t   P e a r s o n ’s   Co rr e l a t i o n   Co e ff i c i e n t   p r o duc e s   a   v a l ue   b e t w e e n   - a nd  + a s   p r e s e nt e i n   T a b l e   2.     It   i s   u t i l i z e d   i r e s e a r c f o r   m e a s u ri n g   s t r e n gt o f   r e l a t i o n s h i o f   o n e   v a r i a b l e   t o   a n o t h e r   v a ri a b l e .       T a b l e   2 .   S t r e n g t h s   o f   Co rr e l a t i o n s   us i ng  P e a r s o n ’s   Co rr e l a t i o n   V a l u e   Re m a rk s   (+ / - ). 7 0   o h i g h e r   V e r y   s t r o n g   p o s i t i v e / n e g a t i v e   r e l a t i o n s h i p   (+ / - ) . 4 0   t o   (+ / - ). 6 9   S t r o n g   p o s i t i v e / n e g a t i v e   r e l a t i o n s h i p   (+ / - ) . 3 0   t o   (+ / - ). 3 9   M o d e ra t e   p o s i t i v e / n e g a t i v e   r e l a t i o n s h i p   (+ / - )0 . 2 0   t o   (+ / - )0 . 2 9   W e a k   p o s i t i v e / n e g a t i v e   r e l a t i o n s h i p   0   t o   (+ / - 0 . 1 9   N o   o n e g l i g i b l e   r e l a t i o n s h i p       In   t h e   s t udy ,   P e a r s o n ’s   Co rr e l a t i o n   Co e ff i c i e n t   w a s   us e t o   m e a s ur e   h o w   s t r o n t h e   r e l a t i o n s h i p   b e t w e e n   t h e   i nput   v o l t a ge   f r o m   t h e   de f uz z i f i c a t i o n   a nd  t h e   a c t ua l   i nput   v o l t a ge   t o   t h e   m o t o r   o f   t h e   f a n   du r i ng  t h e   t e s t i ng.   T o   c a l c ul a t e   t h e   c o rr e l a t i o n   w h i c h   w a s   r e p r e s e n t e a s   r ,   t h e   f o r m ul a   ( 4)  b e l o w   w a s   us e d:       (4)     w h e r e :   =   n u m b e r   o f   s a m p l e s    =   s um   o f   t h e   p r o duc t s   o f   pa i r e d   v o l t a ge   =   s um   o f   e xpe c t e v o l t a ge   =   s um   o f   a c t ua l   v o l t a ge   2 =   s um   o f   s qua r e d   e xpe c t e v o l t a ge   2 =   s um   o f   s qua r e d   a c t u a l   v o l t a ge       3.   R ES U LTS   A N D   A N A L Y S I S   T h i s   s e c t i o n   p r e s e n t s   t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e r   of   i n do o r   a i r   pu ri f i e r   f a n   a s   w e l l   a s   t h e   r e s ul t s   ga t h e r e f r o m   t e s t i ng  t h e   s y s t e m .       3. 1    Th e   Fu z z y   Lo gi c   B as e d   F an   C o n tr o l l e r   o I n d o o r   A i r   P u r i fi e r   F an   F i gu r e   s h o w s   a n   i ndo o r   a i r   pu r i f i e r   w h e r e   t h e   s y s t e m   de ve l o p e w a s   t e s t e d.   T h e   dus t   de t e c t o s h o w n   i F i gu r e   i s   l o c a t e o ut s i de   t h e   i n do o r   a i pu ri f i e r.   I t   i s   de t a c h a b l e   s o   t h a t   i t   c a n   b e   pl a c e d   a n y w h e r e   i n s i de   a   r o o m .   T h i s   f e a t u r e   w a s   n o t   i n c l ude i n   p r e v i o us   s t udi e s   r e l a t e t o   a i r   pu ri f i e r s   [2 ,   3 ,   17 ,   1 8 t ha t   h a v e   a n   e m b e dde dus t   de t e c t o r .   T h e   dus t   de t e c t o r   di s pl a y e t h e   c o l o r   r e pr e s e nt a t i o n   o f   A Q l e ve l   us i n t h e   L E D s :   g r e e n ,   w h i t e ,   y e l l ow ,   o r a n ge ,   b l ue   a nd  r e w h i c h   s i gni f i e s   goo d,   m o de r a t e ,   u nh e a l t h y   fo r   s e n s i t i v e   gr o up,   u nh e a l t h y ,   v e r y   un h e a l t h y   a nd  h a z a rdo us ,   r e s pe c t i v e l y .   T h e   c o l o r   r e p r e s e n t a t i o n   i n di c a t e t h e   h e a l t h   c o n c e r n   t o   r a i s e a w a r e n e s s   a b o ut   t h e   a i r   qu a l i t y   i n   t h e   i nd oo r   e n v i r o n m e nt .   T h e   f uz z y   l o gi c   f a n   c o n t r o l l e r   s h o w n   i F i gu r e   1 i s   de t a c h a b l e .   I t   w a s   de s i g n e t h i s   w a y   t o   m a ke   i t   po r t a b l e   a n a pp l i c a b l e   t o   a n y   i ndo o r   a i pu ri f i e r s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1266   -   1274   1272       F i gu r e   8 .   A i ndo o r   a i r   p u r i f i e r       F i gu r e   9 .   T h e   dus t   de t e c t o r       F i gu r e   10 .   T h e   f a c o n t r o l l e r       3. 2 .      I n t e r p r e tat i o n   o A i r   Q u al i ty   T h e   a b i l i t y   of   t h e   s y s t e m   t o   a c c ur a t e l y   i n t e r p r e t   t h e   A Q t o   i t s   c o r r e s po n d i n l e v e l   of  h e a l t h   c o n c e rn   w a s   v e r i f i e us i n a   d a t a   l o gge r   t e m po ra r i l y   c o nn e c t e i n   t h e   m i c r o c o n t r o l l e r   o f   t h e   s y s t e m .   T h e   dus t   de t e c t o r   w a s   pl a c e i n   t h e   ki t c h e n   t o   de t e c t   t h e   a m o unt   o f   dus t   c o n c e n t r a t i o n   w i t hi n   t h e   pl a c e .     T h e   a c c um u l a t e a m o u n t   o f   dus t   w a s   c o n v e r t e t o   A Q v a l u e   a n d   i nt e r p r e t e d   t o   i t s   e qui v a l e nt   h e a l t c o n c e rn.   T h e   e xpe c t e i nt e rp r e t a t i o o f   l e v e l   of   h e a l t c o n c e rn   us i n t h e   A Q t o   P M 2. 5   c o n v e r s i o n   s c a l e   a n d   t h e   a c t u a l   i n t e r p r e t a t i o n   o f   s y s t e m   b a s e o n   t h e   c o m put e A Q i s   p r e s e nt e i T a b l e   3.   T h e   r e s ul t   s h o w s   t ha t   t h e   s y s t e m   a c c ur a t e l y   i n t e r p r e t s   t h e   A Q t o   i t s   e qui v a l e nt   l e v e l s   o f   h e a l t h   c o n c e rn   w i t h   a   s uc c e s s   r a t e     o f   100%.     T h e   r e s ul t   i t ra n s l a t i ng  t h e   l e v e l   of   h e a l t h   c o n c e rn  s i g ni f i e s   t h e   p r e c i s i o n   o f   t h e   s y s t e m   i i n t e r p r e t i ng  t h e   P M 2. t o   t h e   s i A Q l e v e l s   of  h e a l t h   c o n c e rn .   T h e   l e v e l s   of  h e a l t h   c o n c e rn   r e p r e s e n t e b y   c o l o r e L E D s   i s   h e l pf ul   t o   i n d i v i dua l s   s i n c e   t h e y   w i l l   ha v e   v i s ua l   i n f o r m a t i o a b o ut   t h e   qu a l i t y   of   a i i t h e   r o o m .   T h i s   f e a t u r e   of   s h ow i n t h e   i n do o r   a i r   qua l i t y   h a s   n o t   b e e n   i m p l e m e nt e y e t   i n   a n y   i n do o r   a i r     puri f i e r s   [17 ,   18 ].       T a b l e   3 .   T h e   I nt e r p r e t a t i o o f   P M 2. t o   t h e   A Q L e v e l s   of   H e a l t C o n c e rn  by   t h e   S y s t e m   D a t e   a n d   T i m e   P M 2 . 5   g / m 3 )   A Q I   E x p e c t e d   I n t e r p r e t a t i o n   S y s t e m   In t e r p r e t a t i o n   Re s u l t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 0 : 2 8   A M   3 7 5 . 0 2   417   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 1 : 2 8   A M   2 7 1 . 1 6   321   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 2 : 2 8   A M   2 2 8 . 7 8   278   V e r y   U n h e a l t h y   V e r y   U n h e a l t hy   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 3 : 2 8   A M   2 9 . 6 1   87   M o d e ra t e   M o d e ra t e   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 4 : 2 8   A M   2 8 . 3 1   85   M o d e ra t e   M o d e ra t e   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 5 : 2 8   A M   1 3 7 . 1 6   193   U n h e a l t h y   U n h e a l t h y   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 6 : 2 8   A M   3 1 2 . 8 6   362   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 7 : 2 8   A M   3 5 3 . 7 5   403   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 8 : 2 8   A M   1 1 5 . 4 3   181   U n h e a l t h y   U n h e a l t h y   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 9 : 2 8   A M   2 7 7 . 1 6   327   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 0 : 2 8   A M   2 8 8 . 0 8   338   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 1 : 2 8   A M   3 2 . 1 9   93   M o d e ra t e   M o d e ra t e   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 2 : 2 8   A M   3 0 1 . 1 4   351   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 3 : 2 8   A M   3 0 7 . 9   357   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 4 : 2 8   A M   2 7 3 . 0 8   323   H a z a rd o u s   H a z a rd o u s   Co rr e c t       3. 3    F u z z Lo gi c   F an   C o n tr o l   R e s p o n s e   to   C o mp u te d   A Q I   A   vo l t a ge   s e n s o r   w a s   t e m po ra r i l y   c o n n e c t e t o   t h e   o ut put   p i n s   o f   t h e   vo l t a ge   r e gul a t o r   t o   c h e c i t h e   de f uz z i f i e i n put   v o l t a ge   w a s   t h e   r e s po n s e   of   t h e   s y s t e m   t o   t h e   c o m put e A Q I.   T h e   i nput   v o l t a ge   w e r e   a l s o   r e c o r de i t h e   d a t a   l o gge a n d   s h o w n   i T a b l e   4.   T h e   r e l i a b i l i t y   of   t h e   m e a s ur e i n pu t   v o l t a ge   w a s   t e s t e d   by   g e t t i n t h e   P e a r s o n ’s   c o r r e l a t i o c oe ff i c i e n t   f o r m ul a .   T h e   c o rr e l a t i o n   c o e ff i c i e n t   w a s   0. 99 62  w h i c i n d i c a t e s   t ha t   i t   ha s   a   v e r y   s t r o ng  po s i t i v e   r e l a t i o n s h i p   a s   r e f e rr e t o   t h e   s t r e ngt o f   c o r r e l a t i o n   i n   T a b l e   3.   T h i s   r e s ul t   j us t i f i e t ha t   t h e   m e a s u r e i n pu t   vo l t a ge   f o l l ow e t h e   e xpe c t e v o l t a ge .   T h e   c a pa b i l i t y   of   t h e   s y s t e m   t o   fo l l ow   t h e   e xpe c t e vo l t a ge   b a s e o n   t h e   c r i s p   o ut put   ge n e r a t e i t h e   de f uz z i f i c a t i o n   i ndi c a t e s   t ha t   f uz z y   l o gi c   i s   a ppl i c a b l e   i n   c o n t r o l l i n t h e   r o t a t i o n   s pe e of   t h e   f a n   o f   a n   i n do o r   a i r   pu r i f i e r .   F uz z y   l o gi c   c o n t r o l   ha s   n o t   b e e n   i m pl e m e nt e y e t   o n   e xi s t i ng  a i pu ri f i e r s   [ 1 - 4,   17 ,   18 ].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       F uz z y   l og i c   bas e d   f an  c on t r ol l e r   of   i ndo or   a i r   pur i f i e r   f an   ( E r t i e   A b ana )   1273   T a b l e   4 .   T h e   D e f uz z i f i e I n p ut   V o l t a ge   a n d   M e a s u r e I n p ut   V o l t a ge   D a t e   a n d   T i m e   A Q I   D e f u z z i fi e d   In p u t   V o l t a g e     M e a s u r e d   I n p u t   V o l t a g e   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 0 : 2 8   A M   417   240   2 3 7 . 5   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 1 : 2 8   A M   321   240   2 3 7 . 5   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 2 : 2 8   A M   278   231   2 3 6 . 8   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 3 : 2 8   A M   87   8 3 . 7   8 4 . 8   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 4 : 2 8   A M   85   8 2 . 6   8 5 . 3   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 5 : 2 8   A M   193   160   1 3 3 . 1   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 6 : 2 8   A M   362   240   2 3 6 . 6   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 7 : 2 8   A M   403   240   2 3 6 . 9   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 8 : 2 8   A M   181   152   1 5 4 . 8   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   6 : 5 9 : 2 8   A M   327   240   2 3 5 . 6   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 0 : 2 8   A M   338   240   2 3 5 . 5   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 1 : 2 8   A M   93   8 7 . 7   9 1 . 8   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 2 : 2 8   A M   351   240   2 3 5 . 9   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 3 : 2 8   A M   357   240   2 3 5 . 5   0 4 / 0 5 / 2 0 1 8   7 : 0 4 : 2 8   A M   323   240   2 3 5 . 7       3. 4    P u r i fi c ati o n   T i m e   o th e   S ys te m   T h e   s y s t e m   a da pt s   t o   t h e   c h a nge   i n   i ndo o r   a i r   q ua l i t y   a n d   e ff i c i e n t l y   pur i f i e s   t h e   s u rr o u n di ng  a i w h i c h   s o m e t hi n g   t h a t   p r e v i o us   i n v e nt i o n s   [2,   19 - 22 ]   l a c k.   T a b l e   p r e s e n t s   e a c h   l e v e l   o f   h e a l t h   c o n c e rn  w i t h   t h e   num b e r   o f   oc c ur r e n c e s   a nd  t h e   t o t a l   t i m e   i t   o c c urr e fo r   h o u r s .   T h e   n um b e r   o f   oc c ur r e n c e s   of   a   pa r t i c ul a r   l e v e l   of   h e a l t h   c o n c e rn   i n di c a t e s   t h a t   a t   c e rt a i n   t i m e s ,   t h e   c o n di t i o n   o f   a i r   i n   t h e   r o o m   i s   i n   t h i s   s t a t e .   T h e   G o o l e v e l   h a s   t h e   g r e a t e s t   pe r c e n t a ge   o f   t h e   t o t a l   t i m e   w hi c m e a n s   t ha t   t h e   s y s t e m   w a s   c a pa b l e   of   ke e pi n g   t h e   a i h e a l t h y   m o s t   o f   t h e   t i m e .       T a b l e   5 .   T h e   P u r i f i c a t i o T i m e   w h e us i ng  t h e   F uz z y   L o gi c   b a s e d   F a Co nt r o l l e r   of  Indo o r   A i P u r i f i e F a n   L e v e l s   o f   H e a l t h   Co n c e rn   N u m b e r   o O c c u rre n c e s   T o t a l   T i m e   O c c u rr e d   (h h : m m : s s )   P e r c e n t   o f   t h e   T o t a l   T i m e   G o o d   408   0 3 : 2 4 : 0 0   4 2 . 5 %   M o d e ra t e   103   0 0 : 5 1 : 3 0   1 0 . 7 3 %   U n h e a l t h y   fo S e n s i t i v e   G r o u p   91   0 0 : 4 5 : 3 0   9 . 4 7 %   U n h e a l t h y   159   0 1 : 1 9 : 3 0   1 6 . 5 6 %   V e r y   U n h e a l t h y   113   0 0 : 5 6 : 3 0   1 1 . 7 7 %   H a z a rd o u s   86   0 0 : 4 3 : 0 0   8 . 9 6 %       3. 5    En e r g C o n s u m p ti on   U s i n th e   F u z z Lo gi c   B as e d   F an   C o n tr o l l e r   o I n d o o r   A i r   P u r i fi e r   F an   T h e   e n e r gy   c o n s um p t i o n   o f   t h e   s y s t e m   w a s   m e a s ur e us i n g   a e l e c t r i c   m e t e r   i 3   da y s .   T h e   m e t e r e a d i n i s   r e c o r de a t   11: 30  a m   a n 7: 30  p m .   E n e r gy   c o n s um pt i o n   o f   t h e   i n do o r   a i r   pu r i f i e r   w i t h   t h e   f uz z y   l o gi c   f a c o n t r o l   a s   s h o w n   i T a b l e   6 .       T a b l e   6 .   E n e rgy   Co n s um pt i o n   o f   t h e   I n do o A i r   P u r i f i e w i t t h e   F u z z y   L o gi c   F a Co nt r o l   D a y   1 1 : 3 0   a m   M e t e R e a d i n g   (k W h )   7 : 3 0   p m   M e t e Re a d i n g   (k W h )   E n e r g y   Co n s u m p t i o n   (k W h )   1   0 . 6   0 . 8   0 . 2   2   0 . 8   1 . 0   0 . 2   3   1 . 0   1 . 3   0 . 3       T h e   e n e r gy   c o n s um p t i o w a s   i n i t i a l l y   t e s t e w i t t h e   m a x i m um   i nput   v o l t a ge   o f   2 40  v o l t s   t o   t h e   m o t o r   o f   t h e   f a w i t h o ut   us i n t h e   f uz z y   l o gi c   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e r   o f   i n do o r   a i r   pu ri f i e r   f a n .   T h e   e n e r gy   c o n s um pt i o n   i n   3   da y s   w i t h o ut   us i ng  t h e   s y s t e m   w a s   1. kW h.   T h i s   s h o w s   t ha t   w i t t h e   f uz z y   l o gi c   f a n   c o n t r o l l e r   o n   a n   i n do o r   a i r   p u r i f i e f a n ,   e n e r gy   c o n s um p t i o n   c a n   b e   r e duc e by   0. kW h.   T h e   a d a pt i v e   c h a ra c t e ri s t i c s   o f uz z y   l o gi c   i n   r e duc i n t h e   e n e r gy   c o n s u m pt i o n   w a s   a ppr o p r i a t e   i n   a i r   p u r i f i e r   j us t   l i ke   o t h e r e l a t e s t udi e s   t h a t   us e f uz z y   l o gi c   [ 23 - 2 5 ].       4.   C O N C LU S I O N   T h e   f uz z y   l o g ic   b a s e d   f a n   c o n t r o l l e r   o f   i n do o r   a i r   pu r i f i e f a n   a c c ura t e l y   i n t e r p r e t s   t h e   m e a s u r e P M 2. c o n c e n t r a t i o n   i n t o   i t s   e qui v a l e nt   A Q l e v e l s   of  h e a l t h   c o n c e r n.   T h e   m e a s u r e i n pu t   v o l t a ge   of  t h e   m o t o r   f o l l ow e t h e   c r i s o ut   f r o m   t h e   de f uz z i f i c a t i o n.   T h e   s y s t e m   w a s   a b l e   t o   m a i n t a i t h e   a i r   qu a l i t y   i Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   17 ,   N o .   3 M a r c 20 20  :     1266   -   1274   12 74   go o c o n di t i o n   m o s t   of   t h e   t i m e   a n t h e   t e s t i n s h o w e t h a t   t h e   us a ge   o a ut o m a t i c   f a n   c o n t r o l l e r   i n   i n do o r   a i pu ri f i e r   c a r e duc e   e n e r gy   c o n s um pt i o n .   F o r   f ur t h e e nha n c e m e n t s   o f   t h e   p r e s e n t   i n v e nt i o n,   t h e   p r o po n e nt s   s ugge s t s   c h a ngi n g   t h e   v o l t a ge   r e gul a t o r   a n s e r v o   m o t o r   i n t o   a   di m m e r   c i r c ui t   t o   m o r e   a c c ur a t e l y   s e t   t h e   i nput   v o l t a ge   t o   t h e   f a n   o f   a n   i n do o r   a i r   pu ri f i e r .   A l s o ,   t h e   a na l o po t e n t i o m e t e r   o t h e   vo l t a ge   r e gul a t o r   s h o ul b e   r e pl a c e w i t h   di g i t a l   po t e n t i o m e t e r   f o r   b e t t e c o n t r o l   o n   t h e   r e s i s t a n c e   t hr o ug di g i t a l   s i g n a l   i n s t e a d   o f   m e c h a ni c a l   m o v e m e n t .       A C K N O WL ED G E M EN TS   W e   t h a n G o o ur   F a t h e r   i n   b l e s s i n us   du ri n t h e   de v e l o p m e nt   o f   t h i s   p r o j e c t .   W e   a l s o   t h a n t h o s e   w h o   s uppo r t e us   s pe c i a l l y   t h e   U n i v e r s i t y   Re s e a r c h   Ce n t e a n t h e   Co m p ut e r   E ngi n e e ri n P r o g r a m   o f   t h e   U n i v e r s i t y   of   S a i n t   L o ui s .       R EF ER EN C ES   [ 1]     M a t l i n   T H ,   A ppl e g a t e   S M .   A i r   P ur i f i e r   W i t h   I nt e l l i ge nt   Se ns or s   A n A i r f l ow .   U S 201 5030 6533A 1   ( P a t e nt ) .   20 17.   [ 2]     C he L ,   R e M ,   S un  Y ,   H a o   F   &   F Y .   P or t ab l e   A i r   P ur i f i e r ,   C ont r ol   M e t hod  T he r e f o r ,   an A i r   P ur i f i c a t i o Sy s t e m .   W O 201 7185 938A ( P a t e n t ) .   201 7.   [ 3]     G ua ndo ng   L .   M ul t i - F unc t i o na l   I n t e l l i ge nt   A i r   P ur i f i e r .   C N 20 6420 0 61  ( U t i l i t y   M o de l ) .   2 017 .   [ 4]     W e nne r s t r o m   J .   A i r   P ur i f i e r   E qu i pm e nt   C om pr i s i ng  F an  S pe e R e gul at i o n   C on t r o l l e r .   C N 20 4345 863  ( U t i l i t y   M o de l ) .   20 15 .   [ 5]     M a c w a N   &   S a j j a   P S .   F uz z y   l og i c :   a e f f e c t i v e   us e r   i n t e r f a c e   t o o l   f o r   de c i s i o s uppo r t   s y s t e m .   I nt e r n at i ona l   J our nal   E n gi ne e r i n Sc i e nc e   I nn ov a t i on   T e c hno l og y ,   20 14;   3 ( 3 ) ,   2 78 - 283.   [ 6]     G o di l   S S ,   S h a m i m   M S ,   E na m   S A ,   &   Q i dw a i   U .   F uz z y   l og i c :   A   s i m pl e   s o l u t i o f o r   c o m pl e xi t i e s   i ne ur o s c i e nc e s .   Sur g i c a l   ne ur o l og y   i n t e r nat i o nal ,   201 1;   2 ( 24 ) .   [ 7]     M i t c he l l   K w o k.   H um a L e v e l   A r t i f i c i a l   I nt e l l i g e nc e   S o f t w a r e   A ppl i c a t i o f o r   M a c hi ne   &   C o m put e r   B a s e P r o g r a m   F unc t i o n.   U S 2 007 0 2998 02A ( P a t e nt ) .   2 007 .   [ 8]     K a ur   A   &   K a ur   A .   C o m pa r i s o o f   m a m da ni - t y pe   a nd  s ug e no - t y pe   f uz z y   i nf e r e nc e   s y s t e m s   f o r   a i r   c o ndi t i o ni ng   s y s t e m .   I nt e r na t i o na l   j o ur na l   o f   s o f t   c o m put i ng   a nd   e ng i ne e r i ng ,   20 12;   2( 2) ,   323 - 32 5.   [ 9]     L ubi s   A ,   P r a y uda ni   S ,   L ubi s   M   &   A l - K ho w a r i z m i   A .   D e c i s i o m a ki ng   i t he   t e a   l e a v e s   di s e a s e s   d e t e c t i o u s i ng  m a m da ni   f uz z y   i nf e r e nc e   m e t ho d,   2018;   12 ,   1273 - 12 81 .   [ 10]     O kw M O   &   N w a c hukw A N .   A   r e v i e w   o f   f uz z y   l og i c   a ppl i c a t i o ns   i pe t r o l e um   e xp l o r a t i o n,   p r o duc t i o a nd   di s t r i bu t i o o pe r a t i o ns .   J o ur n a l   o f   P e t r o l e um   E x pl o r a t i o n   a nd   P r o duc t i o T e c hno l o gy ,   2019;   9 ( 2 ) ,   15 55 - 1568 .   [ 11]     S i ng ha l a   P ,   S ha h   D ,   P a t e l   B .   T e m pe r a t ur e   c o nt r o l   us i ng   f uz z y   l og i c .   I n t e r na t i o na l   J our nal   o f   I ns t r um e n t at i on   an C ont r ol   S y s t e m s .   201 4;   4( 1) :   1 - 10.   [ 12]     A i Q U ,   I qba l   S ,   K h a S ,   M a l i A ,   A hm a I ,   J a v a i N .   I o t   o pe r a t i ng   s y s t e m   ba s e f uz z y   i nf e r e nc e   s y s t e m   f o r   ho m e   e ne r gy   m a na g e m e nt   s y s t e m   i n   s m a r t   bui l d i ng s .   S e ns o r s .   201 8 ;   18( 9 ) :   2802 .   [ 13]     A ba na   E ,   P a c i o M ,   S o r di l l a   R ,   M o nt a ne r   D ,   A g pa o a   D ,   A l l a m   R . .   R ak e bot :   A   r obo t i c   r ak e   f or   m i x i n padd y   i s un   dr y i ng I nd one s i a J ou r na l   of   E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   an C om pu t e r   S c i e nc e .   20 19;   1 4( 3 ) .   1 165 - 117 0.   [ 14]     A ba na   E ,   D a y a g   C V ,   V a l e nc i a   V M ,   T a l o s i g   P ,   R a t i l l a   J P ,   G a l a t   G .   R o a f l o o w a r n i ng   s y s t e m   w i t h   i nf o r m a t i o di s s e m i na t i o v i a   s o c i a l   m e di a .   20 19;   9   ( 6 ).   [ 15]     L a t upa pu a   H ,   W a ha A ,   L a t u pa pu a   A I ,   A l a y dr us   M .   W i r e l e s s   S e ns o r   N e t w o r D e s i g f o r   E a r t hqu a ke s   a nd   L a nds l i de s   E a r l y   W a r ni ng s .   I nd one s i a J o ur n al   of   E l e c t r i c a l   E n gi ne e r i ng  and  C om pu t e r   Sc i e nc e .   20 18;   11 ( 2 ) :   437 - 445 .   [ 16]     G og i ne ni   V R ,   M a t c ha   K .   R e a l   T i m e   do m e s t i c   po w e r   c o ns um pt i o m o ni t o r i ng   us i ng   w i r e l e s s   s e ns o r   n e t w o r k s .   I nt e r n at i on al   J o ur n al   o f   E l e c t r i c al   a nd  C om pu t e r   E n gi ne e r i n ( I J E C E ) .   20 15;   5 ( 4 ) :   685 - 694.   [ 17]     A ba na   E ,   B ul a u i t a K H ,   V i c e n t e   R K ,   R a f a e l   M ,   F l o r e s   J B .   E l e c t r o ni c   G l o v e :   a   T e a c hi ng   A i f o r   t he   H e a r i ng   I m pa i r e d.   I nt e r n at i ona l   J o ur na l   o f   E l e c t r i c al   an C om pu t e r   E n gi ne e r i ng  ( I J E C E ) .   20 18;   8 ( 4 ) :   2290 - 2298 .   [ 18]     B o na t o   J ,   M r a Z ,   B a d ur i na   M .   S p e e r e g ul a t i o i f a r o t a t i o us i ng   f uz z y   i nf e r e nc e   s y s t e m .   M u l t i d i s c i p l i nar y   Sc i e nt i f i c   J our nal   o f   M ar i t i m e   R e s e ar c h .   2015;   29 ( 1) :   58 - 63 .   [ 19]     M un   Y ,   B a e   S ,   P a r k   J ,   H a   H ,   J ung   S ,   &   Y o o S .   A i r   P ur i f i e r .   C N 10 68391 39  ( P a t e nt ) .   20 17 .   [ 20]     C hunq i   Z ,   B i   H ,   Z h e   M Y ,   J ue ng   P C ,   &   H y un  P S X .   A i r   P ur i f i e r .   C N 106931 525   ( P a t e n t ) .   2017 .   [ 21]     L e ng   S   &   L i G .   A i r   p ur i f i e r   w i t f r o nt - l o a e l e c t r o de s .   U S 7390 35 2B ( P a t e n t ) ,   200 6.   [ 22]     T ul i S ,   A a o ur i   T   &   C o he N .   S m a r t ,   p e r s o na l   a i r   pu r i f i c a t i o de v i c e .   W O 201 5140 776A ( P a t e n t ) ,   2015 .   [ 23]     A ha m e N U ,   T a ha   Z B ,   K ha i r u ddi I B ,   R a bbi   M F ,   R a h a m a S M ,   &   S unda r a j   K .   F uz z y   l og i c   c ont r o l l e r   de s i gn  f or   i nt e l l i ge nt   a i r - c o nd i t i on i ng  s y s t e m .   I E E E   I nt e r na t i o na l   C o nf e r e nc e   o C o nt r o l   S c i e nc e   a nd  S y s t e m s   E ng i ne e r i ng   ( I C C S S E ) .   S i ng a po r e .   2016:   232 - 23 6.   [ 24]     Ai - Z he W   &   G uo - F e ng   R .   T he   de s i g o f   ne ur a l   ne t w or k   f uz z y   c on t r o l l e r   i n   w as hi n m ac hi ne .   I nt e r n a t i o na l   C o nf e r e nc e   o M e a s u r e m e n t ,   C o nt r o l   a nd   S e n s o r   N e t w o r k   ( C M C S N ) .   T a i y ua n.   2 012:   136 - 139 .   [ 25]     T huy e C M .     I m pr o v e pq  H a r m o ni c   D e t e c t i o M e t ho f o r   H y br i A c t i v e   P o w e r   F i l t e r .   I n t e r nat i on al   J ou r na l   o f   E l e c t r i c al   an C om put e r   E ng i ne e r i ng ,   201 8;   8 ( 5) ,   291 0 - 2919 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.