Kamera Edge AI dengan OCR untuk membaca angka meter air panas bagi tim teknik pabrik industri di Thailand

Latar belakang permasalahan

Sistem ini membaca nilai dari meter air panas berdial angka dengan kamera, lalu mengirimkannya ke sistem tanpa perlu petugas mencatat. Meter milik pelanggan hanya menampilkan nilai pada dial. Untuk mengetahui nilai pemakaian air, petugas harus membacanya di titik pemasangan, lalu mencatat atau memasukkannya ke sistem secara manual, sehingga data masuk terlambat dan berpotensi salah catat atau salah input.

Pelanggan adalah perusahaan yang bergerak di bidang rekayasa pabrik di Thailand. Tim insinyur IoT (perangkat yang mengirim data melalui jaringan) milik pelanggan memiliki server dan dasbor sendiri. Yang mereka butuhkan adalah perangkat yang mengubah angka pada dial menjadi data, lalu mengirimkannya ke sistem tersebut.

Persyaratan dan batasan

Perangkat pembaca meter harus bekerja dengan meter yang ada dan mengirim nilai ke sistem yang sudah dimiliki pelanggan. Persyaratan sistem adalah sebagai berikut.

• Dipasang pada meter air panas yang ada tanpa mengganti meter, sehingga kotak pelindung kamera harus dirancang sesuai ukuran badan meter.
• Membaca angka pada perangkat, lalu mengirim nilai melalui API atau MQTT ke server pelanggan.
• Perangkat tidak menyimpan basis data di dalamnya; dasbor dan notifikasi berada di sisi sistem pelanggan.
• Konfigurasi 1 set kamera; kamera mendukung siklus pembacaan setiap 1–2 menit.
• Terdapat 2 kriteria pengujian, yaitu kamera membaca angka pada dial dengan tepat, dan nilai yang dikirim melalui API sesuai dengan dial.

Mengapa memilih memasang kamera untuk membaca dial yang ada, bukan mengganti meter

Kami memilih memasang kamera yang diarahkan ke dial yang ada karena tujuannya adalah memasukkan nilai yang sudah ditampilkan meter ke dalam sistem. Pendekatan ini tidak memerlukan pembongkaran dan penggantian meter, dan pekerjaan kami berakhir pada pengiriman nilai melalui API atau MQTT ke server pelanggan.

Kami membuat perangkat membaca angka sendiri di lokasi kerja (Edge AI), sehingga gambar tidak perlu dikirim ke server untuk diproses. Data yang dikirim hanya berupa angka yang terbaca. Langkah kerja sistem adalah sebagai berikut.

1. 1

   Kamera dalam kotak pelindung diarahkan ke dial

   Kamera berada dalam kotak pelindung (Housing Case) yang dirancang sesuai ukuran badan meter, dan memotret bagian angka pada dial sesuai siklus yang ditetapkan.

2. 2

   Membaca angka pada perangkat

   Papan kontrol tertanam (Embedded Controller) menjalankan model OCR pembaca angka dari gambar secara mandiri.

3. 3

   Mengirim nilai melalui API atau MQTT

   Angka yang terbaca dikirim sebagai data ke server pelanggan. Perangkat tidak menyimpan basis data di dalamnya.

4. 4

   Pelanggan menggunakan nilai tersebut dalam sistemnya sendiri

   Tim pelanggan menampilkan nilai tersebut pada dasbor, mengatur notifikasi, atau menggabungkannya dengan data lain dalam sistem yang sudah ada.

Komponen sistem

Sistem terdiri atas perangkat keras pembaca meter, konfigurasi kamera AI, dan pengiriman nilai, serta dirancang untuk 1 set kamera, siklus pembacaan setiap 1–2 menit, dan 2 kriteria pengujian. Komponennya adalah sebagai berikut.

• Kamera untuk pembacaan meter (Camera for check meter)
• Papan kontrol tertanam (Embedded Controller) dengan adaptor daya
• Kotak pelindung kamera (Housing Case)
• Konfigurasi kamera AI untuk membaca angka pada dial dan mengirim nilai melalui API atau MQTT

Spesifikasi pekerjaan terdiri atas 2 versi: versi pertama pada tahun 2024, sedangkan versi revisi pada tahun 2025 menambahkan pekerjaan perancangan kotak pelindung perangkat keras.

Apa yang kami bangun dan uji

Kami menguji kode OCR berbahasa Python pada foto dial meter asli di papan komputer kecil, dan angkanya dapat terbaca. Hasil ini berasal dari pengujian internal kami dengan foto. Selain itu, kami mengukur ukuran badan meter yang sebenarnya untuk merancang kotak pelindung kamera.

Sistem memiliki 2 kriteria pengujian yang digunakan untuk pengukuran pada meter di titik pemasangan, sehingga angka akurasi dan kecepatan harus diukur pada tahap tersebut. Halaman ini hanya melaporkan hasil yang telah diuji.

Pelajaran yang kita dapatkan

Pekerjaan ini memberikan prinsip berikut untuk pembacaan meter dengan kamera.

• Kriteria penerimaan harus dibandingkan dengan angka pada dial asli, baik di sisi sumber maupun di sisi tujuan. Sistem ini memisahkan kriteria pengujian menjadi 2 butir, yaitu nilai yang dibaca kamera dan nilai yang diterima sisi tujuan melalui API. Nilai keyakinan (confidence, yaitu skor yang diberikan model terhadap hasilnya sendiri) bukanlah akurasi sampai hasilnya dibandingkan dengan dial asli.
• Posisi kamera dan kotak pelindung merupakan bagian dari ruang lingkup pekerjaan sejak awal. Kotak pelindung menentukan jarak dan sudut kamera. Dalam pekerjaan ini, ukuran badan meter yang sebenarnya diukur, dan versi revisi spesifikasi pekerjaan menambahkan pekerjaan perancangan kotak pelindung.
• Pisahkan tugas antara perangkat dan sistem tujuan dengan jelas. Dalam pekerjaan ini, set kamera hanya membaca dan mengirim nilai, sedangkan dasbor dan notifikasi berada di sisi pelanggan. Saluran API atau MQTT menjadi titik serah terima yang dapat diperiksa oleh kedua belah pihak.

Bagaimana menerapkan pendekatan ini pada meter di pabrik Anda

Jika pabrik Anda masih mengandalkan petugas yang berkeliling membaca meter berdial angka dan memiliki sistem yang menerima data melalui API atau MQTT, Anda dapat menerapkan pendekatan yang sama dengan sistem ini, yaitu memasang kamera yang diarahkan ke dial yang ada, membaca angka pada perangkat, lalu mengirim hanya nilainya ke sistem. Yang perlu disesuaikan adalah kotak pelindung dan pengujian pada meter Anda sendiri.

• Siapkan catu daya perangkat dan jaringan di titik pemasangan, serta periksa kebijakan jaringan organisasi.
• Rencanakan pengujian dengan membandingkan angka yang dibaca sistem dengan angka pada dial asli sebelum nilai tersebut digunakan.