Jurnal Reka Agroindustri.
Vol.
No.
Juni 2025
JURNAL REKA AGROINDUSTRI
Journal Hompage: https://journalng.
id/rekaagro P-ISSN 2338-7505 E-ISSN x-x Implementasi Fuzzy Mamdani pada Sistem Kulkas Pintar Untuk Penentuan Kelayakan Konsumsi Makanan Made Dwi Lysya Tifania1*.
Anang Kukuh Adisusilo2 Program Studi Informatika.
Fakultas Teknik Universitas Wijaya Kusuma Surabaya E-mail: 1madetifania@gmail.
com, 2anang65@uwks.
*Penulis Koresponden
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan mengembangkan sistem kulkas pintar yang mampu mengevaluasi kelayakan konsumsi makanan dan memantau ketersediaan stok secara otomatis menggunakan pendekatan logika Fuzzy Mamdani.
Mengatasi tantangan pemborosan makanan akibat konsumsi yang tidak tepat dan kurangnya kontrol stok, sistem dirancang untuk membaca masukan dari sensor suhu, sensor gas, dan waktu simpan makanan.
Model fuzzy dibangun berdasarkan aturan linguistik yang mengklasifikasikan status kelayakan makanan ke dalam tiga kategori: Layak.
Perlu Dicek, dan Tidak Layak.
Sistem juga mengelola data stok makanan dengan mencatat perubahan akibat aktivitas penyimpanan dan pengambilan.
Evaluasi sistem dilakukan pada sejumlah skenario simulatif dengan kombinasi input berbeda, dan menunjukkan bahwa keluaran yang dihasilkan selaras dengan logika yang diharapkan dari aturan fuzzy.
Meskipun sistem telah menunjukkan akurasi keluaran dalam kondisi simulasi, penelitian ini masih terbatas pada uji coba berbasis data input manual dan belum diintegrasikan dengan sensor fisik secara penuh.
Hasil ini berfungsi sebagai ilustrasi metodologi dan validasi konsep dasar Fuzzy Mamdani dalam mendukung keputusan konsumsi makanan.
Untuk aplikasi nyata, diperlukan integrasi perangkat keras dan pengujian di lingkungan rumah tangga yang dinamis di masa Kata Kunci: Fuzzy Mamdani, evaluasi kelayakan.
IoT, kulkas pintar, stok makanan ABSTRACT This study aims to develop a smart refrigerator system capable of evaluating food consumption feasibility and monitoring stock availability automatically using the Fuzzy Mamdani logic approach.
Addressing the challenges of food waste due to improper consumption and lack of stock control, the system is designed to process input from temperature sensors, gas sensors, and food storage time.
The fuzzy model is built upon linguistic rules that classify food feasibility status into three categories: Safe.
Needs Checking, and Not Safe.
The system also manages food stock data by recording changes from storage and retrieval activities.
Evaluation was conducted on several simulated scenarios with varying input combinations, and the results showed that the system output aligned with expected fuzzy logic reasoning.
Although the system has demonstrated output accuracy in simulated conditions, this study is limited to manual input tests and has not yet been fully integrated with physical sensors.
These results serve as a methodological illustration and conceptual validation of Fuzzy Mamdani logic in supporting food consumption decisions.
For real-world applications, future development must involve hardware integration and testing in dynamic household Keywords: Fuzzy Mamdani, food feasibility.
IoT, smart refrigerator, stock monitoring PENDAHULUAN Manajemen kelayakan dan ketersediaan makanan merupakan elemen penting dalam menjaga kesehatan dan efisiensi konsumsi rumah tangga.
Di tengah meningkatnya kesadaran akan keamanan pangan dan Copyright .
2025 Jurnal Reka Agroindustri.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.
0 Internasional License.
Tifania dan Adisusilo.
Jurnal Reka Agroindustri pengurangan limbah makanan, banyak pengguna rumah tangga mengalami kesulitan dalam mengevaluasi kondisi bahan makanan secara akurat serta menjaga stok agar tetap optimal.
Makanan yang sudah tidak layak konsumsi sering kali tidak terdeteksi tepat waktu, sementara kekurangan stok dapat mengganggu kelangsungan aktivitas memasak dan pemenuhan nutrisi keluarga.
Seiring dengan perkembangan teknologi Internet of Things (IoT) dan kecerdasan buatan, perangkat rumah tangga kini mulai diarahkan menjadi lebih cerdas dan Salah satu inovasi yang terus dikembangkan adalah kulkas pintar .
mart refrigerato.
, yang tidak hanya berfungsi sebagai tempat penyimpanan makanan, tetapi juga dapat melakukan pemantauan kondisi internal serta memberikan rekomendasi berdasarkan data sensor.
Dalam konteks ini, pemanfaatan logika fuzzy khususnya metode Fuzzy Mamdani menjadi pendekatan yang relevan untuk menangani ketidakpastian dan ambiguitas data lingkungan seperti suhu, bau, dan umur simpan makanan .
Penelitian ini bertujuan untuk merancang kulkas pintar berbasis logika fuzzy Mamdani yang mampu mengevaluasi kelayakan konsumsi makanan dan memantau stok secara otomatis.
Sistem dirancang untuk menerima masukan dari sensor suhu, sensor gas .
ntuk mendeteksi ba.
, dan waktu penyimpanan.
Masukan ini diproses oleh sistem fuzzy untuk menghasilkan dua output utama: status kelayakan makanan (Layak.
Perlu Dicek.
Tidak Laya.
dan status stok (Aman.
Menipis.
Habi.
Selain itu, sistem juga mencatat setiap perubahan jumlah makanan sebagai basis pengelolaan inventaris internal .
Penelitian ini menggunakan pendekatan simulatif dengan desain sistem berbasis mikrokontroler dan model fuzzy yang dirancang melalui rule base linguistik.
Evaluasi dilakukan dengan menguji respons sistem terhadap berbagai kombinasi input untuk menilai konsistensi dan ketepatan inferensi fuzzy yang dibangun.
Penelitian-penelitian sebelumnya telah banyak memanfaatkan logika fuzzy untuk kontrol suhu kulkas atau sistem penyimpanan terpisah, namun belum secara menyeluruh mengintegrasikan evaluasi kelayakan makanan dengan sistem manajemen stok berbasis IoT dalam satu platform.
Oleh karena itu, kontribusi utama dari penelitian ini adalah membangun arsitektur terpadu yang mendemonstrasikan penerapan Fuzzy Mamdani dalam konteks sistem kulkas pintar berbasis pengambilan keputusan otomatis.
METODE
Desain Penelitian Penelitian ini menggunakan pendekatan rekayasa perangkat lunak dengan metode eksperimen berbasis Fokus utama penelitian adalah merancang sistem fuzzy untuk mengevaluasi kelayakan makanan dan memantau stok secara otomatis dalam sebuah prototipe kulkas pintar.
Tujuan dari desain ini adalah menciptakan sistem yang mampu mengolah input sensor .
uhu, bau, dan waktu simpa.
menjadi output linguistik yang menggambarkan status kelayakan makanan dan ketersediaan stok.
Logika fuzzy Mamdani dipilih karena kemampuannya dalam menangani ketidakpastian dan menghasilkan keputusan berbasis aturan .
ule-based decision makin.
yang menyerupai pertimbangan manusia.
Formulasi Permasalahan Permasalahan yang diformulasikan dalam penelitian ini adalah:
Diberikan tiga parameter input sebagai fungsi:
ycu 1 : suhu .
alam derajat Celsiu.
ycu 2 : nilai konsentrasi gas .
alam skala sensor 0Ae.
ycu 3 : umur simpan .
alam har.
Tentukan fungsi fuzzy f.
1,x2,x.
_1, x_2, x_.
1,x2,x.
yang mengklasifikasikan makanan menjadi Layak konsumsi Perlu dicek Tidak layak Serta tentukan fungsi g.
untuk jumlah stok makanan nOOZyang diklasifikasikan menjadi:
Aman jika n > 3 Menipis jika 1 O ycu O 3 Habis jika n = 0 Desain system Flowchart inidigunakan untuk menggambarkan langkah-langkah sistem secara sistematis dan terstruktur, sehingga mempermudah pemahaman terhadap alur kerja, logika percabangan .
f-els.
, dan interaksi antar komponen dalam sistem.
Dalam konteks penelitian ini, flowchart berfungsi sebagai alat bantu visual untuk menjelaskan proses kerja sistem kulkas pintar mulai dari pengambilan data sensor .
uhu, bau, dan umur simpa.
, proses pengambilan keputusan berbasis logika fuzzy Mamdani, hingga penentuan status Tifania dan Adisusilo.
Jurnal Reka Agroindustri kelayakan makanan dan ketersediaan stok yang ditampilkan ke pengguna.
Penggunaan flowchart bertujuan menyederhanakan kompleksitas proses, meningkatkan keterbacaan sistem, serta memastikan setiap tahapan logis dapat ditelusuri dengan mudah oleh pembaca maupun pengembang sistem.
Gambar 1.
Flowchart penelitian Algoritma Sistem (Pseudocod.
Pada bagian ini, sistem yang dirancang menggunakan pendekatan logika fuzzy Mamdani untuk mengevaluasi kelayakan konsumsi makanan berdasarkan tiga parameter input: suhu, bau .
, dan umur Selain itu, sistem juga memeriksa status stok makanan berdasarkan jumlah unit yang tersedia di database .
Proses pengambilan keputusan dilakukan melalui proses fuzzifikasi, penerapan rule base, defuzzifikasi, dan klasifikasi akhir.
Berikut contoh Pseudocodenya :
Input: suhu, bau, umur_simpan Output: kelayakan_status, stok_status Begin Fuzzify suhu Ie .
ingin, normal, pana.
Fuzzify bau Ie .
idak_bau, sedikit_bau, ba.
Fuzzify umur Ie .
aru, sedang, lam.
Apply Rule Base:
- if suhu = panas or bau = bau or umur = lama then kelayakan = tidak_layak - else if suhu = normal and bau = sedikit_bau and umur = sedang then kelayakan = perlu_cek - else if suhu = dingin and bau = tidak_bau and umur = baru then kelayakan = Defuzzify kelayakan Ie nilai crisp .
Ae.
Tifania dan Adisusilo.
Jurnal Reka Agroindustri Classify kelayakan_status from nilai fuzzy:
- nilai < 40 Ie Layak - nilai 40Ae70 Ie Perlu Dicek - nilai > 70 Ie Tidak Layak Read jumlah_stok from database if jumlah_stok > 3 then stok_status = Aman else if jumlah_stok Ou 1 then stok_status = Menipis else stok_status = Habis End.
Penjelasan:
Fuzzifikasi mengubah input numerik menjadi derajat keanggotaan dalam himpunan fuzzy.
Rule base berupa aturan linguistik seperti:
AuJika suhu panas ATAU bau tinggi ATAU umur simpan lama, maka makanan tidak layakAy.
Defuzzifikasi menghasilkan angka tunggal yang menunjukkan skor kelayakan, lalu diklasifikasikan kembali dalam 3 kategori linguistik.
Pengecekan stok dilakukan dengan logika if-else, tanpa fuzzy, karena datanya bersifat pasti .
umlah stok dalam angka bula.
Teknik Pengumpulan Data Data dalam penelitian ini diperoleh secara simulatif dengan cara membuat kombinasi input dari tiga parameter utama sistem, yaitu suhu, bau, dan umur simpan.
Kombinasi ini digunakan untuk menguji berbagai kondisi realistis yang bisa terjadi dalam penyimpanan makanan di kulkas.
Misalnya:
Contoh Kondisi Tabel 1.
Kondisi-kondisi saat penyimpanan makanan Input Suhu Input Bau Umur Simpan Output Yang diharapkan Makanan dan 5AC disimpan dingin Makanan lama dan berbau 27AC 1 hari Layak 6 hari Tidak Layak Makanan sedang 3 hari Perlu di cek Simulasi Input:
Suhu: 5AC hingga 30AC Bau: 0 hingga 100 .
alam skala sensor ga.
Umur simpan: 0 hingga 7 hari Alat Sensor .
alam simulas.
Sensor Suhu: LM35, digunakan untuk membaca suhu aktual di dalam kulkas .
Ae100AC).
Sensor Gas: MQ-135, digunakan untuk mendeteksi gas seperti amonia dan zat VOC .
enanda pembusukan makana.
RTC Module: (Real-Time Cloc.
digunakan untuk mencatat berapa lama makanan disimpan.
Teknik Pengujian Sistem Pengujian sistem dilakukan menggunakan pendekatan black-box testing, yaitu menguji sistem berdasarkan input dan output tanpa melihat kode program atau detail implementasi internal.
Tujuannya adalah untuk memastikan bahwa sistem:
Menghasilkan output kelayakan yang konsisten dengan aturan fuzzy yang dirancang.
Mengklasifikasikan status makanan dengan tepat, sesuai kondisi input.
Menyediakan informasi stok yang akurat, berdasarkan logika if-else.
Prosedur Pengujian:
Input diberikan dalam bentuk nilai numerik untuk suhu, gas, dan umur simpan.
Hasil yang diharapkan ditentukan berdasarkan aturan linguistik.
Output sistem dibandingkan dengan ekspektasi manual
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bagian ini menyajikan hasil implementasi sistem fuzzy Mamdani pada kulkas pintar, mulai dari pemrosesan input sensor hingga output akhir berupa status kelayakan makanan dan status stok.
Hasil ditampilkan dalam bentuk tabel simulasi, grafik sistem, serta analisis terhadap konsistensi logika fuzzy.
Tifania dan Adisusilo.
Jurnal Reka Agroindustri Hasil Implementasi Fuzzy Mamdani Pengujian dilakukan secara simulatif dengan memberikan berbagai kombinasi nilai input suhu, bau .
ensor ga.
, dan umur simpan.
Sistem kemudian melakukan fuzzifikasi, penerapan aturan .
ule bas.
, defuzzifikasi, dan klasifikasi terhadap status kelayakan makanan .
Berikut adalah tabel hasil dari beberapa skenario pengujian:
Suhu (AC) Tabel 2.
Hasil Evaluasi Kelayakan Makanan Berdasarkan Input Simulatif Bau .
Ae.
Umur .
Nilai Fuzzy Kelayakan Jumlah Stok Layak Perlu di cek 2 Tidak Layak 0 Perlu di cek 4 Perlu di cek 1 Layak Status stok Aman Menipis Habis Aman Menipis Habis Penjelasan Tabel 1:
Nilai fuzzy berkisar antara 0 hingga 100.
Jika nilai < 40 Ie Layak, 40Ae70 Ie Perlu Dicek, > 70 Ie Tidak Layak.
Status stok dihitung berdasarkan jumlah makanan yang tersedia.
Interpretasi Output Fuzzy Sistem memberikan output yang konsisten dengan aturan linguistik fuzzy Mamdani yang telah dirancang.
Misalnya:
Skenario 1 .
ingin, tidak bau, dan umur pende.
Ie menghasilkan nilai fuzzy rendah, diklasifikasikan sebagai Layak.
Skenario 3 .
anas, bau tinggi, dan umur lam.
Ie sistem mendeteksi kondisi buruk dan menghasilkan output Tidak Layak dengan nilai fuzzy tinggi.
Skenario 2 & 5 menunjukkan kondisi campuran, menghasilkan nilai fuzzy menengah, yang diklasifikasikan sebagai Perlu Dicek.
Hal ini menunjukkan bahwa sistem mampu meniru penalaran manusia dalam mengklasifikasikan kelayakan makanan secara linguistik berdasarkan kombinasi variabel.
Evaluasi Status Stok Selain kelayakan makanan, sistem juga mengelola informasi stok.
Logika if-else sederhana digunakan untuk mengevaluasi ketersediaan makanan:
Stok > 3 Ie Aman 1 O Stok O 3 Ie Menipis Stok = 0 Ie Habis Skenario 3 dan 6 menunjukkan kombinasi di mana makanan dinyatakan tidak layak atau layak, tetapi stok Artinya, sistem tetap mampu menampilkan status stok secara independen terhadap hasil fuzzy.
Kelebihan Sistem Sistem ini memiliki beberapa kelebihan, antara lain:
Menggunakan logika fuzzy Mamdani yang mendekati cara berpikir manusia.
Sistem tidak hanya menilai kondisi makanan, tetapi juga mengelola stok.
Dapat diintegrasikan dengan sistem IoT .
eperti ESP32 Blyn.
untuk pemantauan real-time.
Keterbatasan dan Prospek Pengembangan Penelitian ini masih terbatas pada simulasi input dan belum diintegrasikan penuh dengan sensor fisik.
Selain itu, rule base bersifat terbatas .
anya beberapa aturan utam.
Pengembangan ke depan dapat meliputi:
Integrasi dengan sensor suhu dan gas secara langsung.
Penambahan rule base yang lebih kompleks untuk jenis makanan berbeda.
Visualisasi antarmuka pengguna berbasis mobile atau web dashboard.
Notifikasi otomatis kepada pengguna saat makanan tidak layak atau stok habis.
Tifania dan Adisusilo.
Jurnal Reka Agroindustri KESIMPULAN Penelitian ini berhasil merancang dan mengimplementasikan sistem kulkas pintar berbasis logika fuzzy Mamdani yang mampu mengevaluasi kelayakan konsumsi makanan dan memantau ketersediaan stok secara Tujuan penelitian sebagaimana yang telah dijelaskan pada Bab Pendahuluan, yaitu menyusun sistem pendukung keputusan yang dapat mengolah input suhu, bau, dan umur simpan untuk menghasilkan klasifikasi kelayakan makanan, telah tercapai dan terbukti pada Bab Hasil dan Pembahasan.
Sistem yang dikembangkan menunjukkan kemampuan dalam meniru pola pengambilan keputusan manusia melalui fuzzy rule base, serta memberikan hasil evaluasi yang konsisten dan logis pada berbagai skenario pengujian simulatif.
Selain itu, sistem juga berhasil menentukan status stok makanan secara tepat menggunakan logika if-else sederhana, yang bekerja secara paralel dengan proses fuzzy.
Hasil pengujian membuktikan bahwa sistem mampu mengklasifikasikan makanan ke dalam tiga kondisi (Layak.
Perlu Dicek.
Tidak Laya.
dan memberikan informasi stok (Aman.
Menipis.
Habi.
secara real-time dan akurat .
Adapun keterbatasan dari penelitian ini terletak pada pengujian yang masih bersifat simulatif dan belum melibatkan integrasi penuh dengan sensor fisik maupun data aktual rumah tangga.
Oleh karena itu, prospek pengembangan sistem ini sangat terbuka, antara lain:
Integrasi langsung dengan sensor suhu, gas, dan modul waktu penyimpanan berbasis mikrokontroler .
eperti ESP.
Peningkatan kompleksitas rule base untuk jenis makanan yang lebih beragam.
Pengembangan antarmuka pengguna berbasis aplikasi mobile untuk pemantauan dan notifikasi Pengujian di lingkungan nyata untuk mengukur akurasi dan efisiensi sistem dalam konteks rumah tangga sesungguhnya.
Dengan demikian, sistem kulkas pintar yang dikembangkan dalam penelitian ini telah menunjukkan potensi sebagai alat bantu pengambilan keputusan berbasis kecerdasan buatan dalam manajemen konsumsi makanan yang efisien dan berbasis teknologi cerdas.
DAFTAR PUSTAKA