Materi 5 dari 6 · Stasiun 5
TinyML: model kecil di mikrokontroler
Setelah materi ini, kamu bisa:
- Bisa menjelaskan alur TinyML, yaitu melatih di komputer, mengecilkan model, lalu menjalankannya di mikrokontroler.
- Bisa menyebut batasan memori dan kecepatan yang membuat model harus kecil.
- Bisa menilai kapan TinyML layak dipakai dan kapan aturan sederhana sudah cukup.
Sebaiknya sudah belajar:
Materi ini mengisi slot yang belum diputuskan di peta konsep. Isinya usulan.
AI tanpa internet
HP yang mengenali "Hey Google" atau "Hey Siri" tidak mengirim setiap detik suaramu ke internet. Ada model kecil di chip yang terus mendengar satu frasa itu saja, dengan daya sangat rendah.
Menjalankan model pembelajaran mesin di perangkat sekecil mikrokontroler disebut TinyML.
Alur TinyML
Ketuk berurutan.
- 1. Kumpulkan data
- Dari sensor di perangkat itu sendiri (lihat Data sensor sebagai dataset). Diberi label kalau tugasnya klasifikasi.
- 2. Latih di komputer
- Pelatihan butuh banyak memori dan waktu, jadi dilakukan di komputer atau server di internet (cloud), bukan di ESP32.
- 3. Kecilkan
- Kuantisasi, yaitu mengubah angka desimal 32 bit menjadi bilangan bulat 8 bit. Ukurannya sekitar seperempat, biasanya dengan sedikit penurunan ketepatan.
- 4. Tanam
- Model diubah menjadi larik byte di dalam program, lalu dijalankan dengan pustaka seperti TensorFlow Lite for Microcontrollers (sekarang LiteRT for Microcontrollers) atau lewat layanan seperti Edge Impulse.
- 5. Uji di perangkat
- Cek ketepatan, waktu tiap tebakan, dan sisa memori di perangkat sungguhan.
Tebak dulu
- ESP32 klasik punya RAM sekitar 520 KB. Model pengenal gambar besar berukuran ratusan MB. Bisakah dijalankan?
- Bisa, hanya lebih lambat
- Tidak, model harus ribuan kali lebih kecil
Jawaban
Tidak, model harus ribuan kali lebih kecil. Model TinyML biasanya berukuran puluhan sampai ratusan KB. Tugasnya juga dibuat sempit, misalnya mengenali satu kata atau tiga jenis getaran.
Contoh tugas yang cocok
Ketuk satu per satu.
- Kata kunci suara
- Mengenali "nyala" dan "mati" dari mikrofon kecil.
- Gerakan
- Mengenali gerakan tangan atau jatuh dari akselerometer.
- Getaran mesin
- Mengenali pola getaran pompa yang mulai rusak.
- Anomali multisensor
- Menggabungkan suhu, kelembapan, dan arus listrik untuk mengenali keadaan tidak biasa yang sulit ditulis sebagai aturan.
Kapan TIDAK perlu TinyML
Ketuk semuanya. Bagian ini sama pentingnya.
- Aturan sederhana sudah cukup
- Kipas menyala di atas 31 °C tidak butuh AI. Histeresis (lihat Proyek: pengendali suhu mandiri) lebih mudah diuji dan dijelaskan.
- Datanya sedikit
- Model butuh contoh yang cukup banyak dan beragam. Tanpa data, model hanya menebak.
- Kesalahan berakibat fatal
- Untuk keselamatan, aturan yang bisa dibuktikan lebih aman daripada model yang sulit dijelaskan.
Benar atau salah?
- "TinyML berarti ESP32 melatih modelnya sendiri dari nol."
- Benar
- Salah
Jawaban
Salah. Pelatihan umumnya di komputer. Mikrokontroler hanya menjalankan model yang sudah jadi (inferensi).
- "Kuantisasi 8 bit memperkecil model dengan sedikit pengorbanan ketepatan."
- Benar
- Salah
Jawaban
Benar. Ukuran sekitar seperempat dan hitungan lebih cepat. Ketepatannya biasanya turun sedikit, dan itu harus diukur.
- "Kalau ada TinyML, deteksi anomali di materi Ambang dan deteksi anomali sederhana jadi tidak berguna."
- Benar
- Salah
Jawaban
Salah. Aturan sederhana sering menang karena mudah diuji, dijelaskan, dan diperbaiki. TinyML dipakai saat aturan sederhana jelas tidak cukup.
Selesai
- Latih di komputer, kecilkan (kuantisasi), jalankan di mikrokontroler.
- Model harus kecil dan tugasnya sempit karena memori sangat terbatas.
- Pakai TinyML hanya kalau aturan sederhana tidak cukup dan datanya ada.
Pancingan
Ini materi lanjutan. Proyek stasiun 5 memakai aturan dari materi Ambang dan deteksi anomali sederhana, yang bisa langsung dipasang di monitor suhumu. Itu Proyek: deteksi anomali suhu ruangan.
Berikutnya
Referensi
- P. Warden dan D. Situnayake, TinyML, O'Reilly, 2019.
- Dokumentasi TensorFlow Lite for Microcontrollers / LiteRT for Microcontrollers.
- Dokumentasi Edge Impulse.
Draf AI. Belum direview manusia. Materi ini mengisi slot di peta konsep. Nama dan status pustaka TFLite Micro / LiteRT perlu dicek karena sedang berganti nama.
Kode materi a5 · versi 0.1 · 2026-10-06