28 Desain Sistem Alat Pendeteksi Level Cairan Infus Dilengkapi Dengan Monitoring
Berbasis Iot (Internet Of Things)
Nur Farahdilla Prathiwi*La Ode Sahlan Zulfadlih
D-III Teknologi Elektro-Medis, Stikes Mandala Waluya Kendari, Indonesia 93231 ABSTRAK
Alat infus adalah alat injeksi cairan kimia tertentu yang diberikan kepada pasian dalam rangka pengobatan berupa cairan nutrisi, transfusi darah dan chemoteraphy. Tujuan desain alat pendeteksi level cairan infus dilengkapi dengan monitoring berbasis IoT (Internet of Things) ini berguna untuk mencegah terjadinya keterlambatan dalam penggantian cairan infuse. Alat ini telah diuji dengan cara melonggarkan roller clamp pada selang infus agar air infus bisa menetes. Kemudian saat sensor 1 mendeteksi cairan pada infus, kondisi yang terbaca pada alat adalah kondisi cairan penuh. Selanjutnya, saat sensor 1 tidak mendeteksi cairan dan sensor 2 mendeteksi cairan pada infuse, kondisi yang terbaca pada alat adalah kondisi cairan setengah. Saat sensor 1 dan sensor 2 tidak mendeteksi cairan, kondisi yang terbaca pada alat adalah kondisi cairan hampir habis. Kelebihan alat ini adalah monitoring bisa dilakukan jarak jauh karena menggunakan internet sehingga tenaga medis tidak harus mengecek berulang kali kondisi level cairan infus di kamar pasien. Sebagai saran agar alat ini lebih sempurna hendaknya sensor dipasang pada drip chamber agar saat infus goyang pembacaan sensor tidak terganggu. Sistem monitoring alat ini menggunakan ThingSpeak yang diakses melalui laptop atau bisa juga menggunakan perangkat android. Alat ini menggunakan mikrokontroler NodeMCU ESP8266 yang dihubungkan ke wifi untuk pengolahan data serta pengontrol kerja alat, sekaligus digunakan untuk mengirim data level cairan infus ke database ThingSpeak.
Kata kunci : Infus, NodeMCU, Sensor infra red, Sensor Photodioda.
ABSTRACT
An intravenous device is an injection device for certain chemical fluids given to patients in the context of treatment in the form of nutritional fluids, blood transfusions and chemotherapy. The purpose of the design of the intravenous fluid level detector equipped with IoT (Internet of Things) based monitoring is to prevent delays in replacing infused fluids. This tool has been tested by loosening the roller clamp on the IV line so that water can drip infusion. Then when sensor 1 detects the fluid in the infusion, the condition that the instrument reads is full fluid. Furthermore, when sensor 1 does not detect liquid and sensor 2 detects fluid at the infusion, the condition that the instrument reads is a half fluid condition. When sensor 1 and sensor 2 do not detect luquid, the condition that the instrument reads is that the liquid is running low. The advantage of this tool is that monitoring can be done remotely because it uses the internet so that medical personnel do not have to repeatedly check the condition of the intravenous fluid level in the patient’s room. As a suggestion to make this tool more prefect, the sensor should be installed in the drip chamber so that when the infusion is rocking, the sensor reading is not disturbed. The monitoring system for this toll uses Thing Speak which accessed via a laptop or you can also use an android device. This tool uses a NodeMCU ESP8266 microcontroller which is connected to wifi for data processing as well a tool work controller, as well as being used to send infusion fluid level data to the Thing Speak database.
Keywords: infusion, NodeMCU, Infrared Sensor, Photodioda Sensor
29 1. Pendahuluan
Perkembangan teknologi elektronika dapat diaplikasikan diberbagai bidang dan akan sangat bermanfaat bila peralatan medis didukung dengan sistem elektronik.
Peralatan medis yang dilengkapi sistem elektronik dapat lebih memperhitungkan kepresisian dan ketepatan. Hal ini berkaitan erat dengan pemanfaatannya pada bidang kesehatan yang dalam penanganannya sangat membutuhkan kepresisisan dan ketepatan. Sebaliknya bila penanganan yang dilakukan terdapat kesalahan maka akibatnya akan fatal bahkan dapat menyebabkan kematian (Helena, 2018). Pada kondisi darurat misalnya pada pasien dehidrasi, stres metabolik berat yang menyebabkan syok hipovolemik, asidosis, gastroenteritis akut, demam berdarah dengue (DBD), luka bakar, syok hemoragik serta trauma, infus dibutuhkan dengan segera untuk menggantikan cairan tubuh yang hilang (Handaya, 2010).
Infus juga digunakan sebagai larutan awal bila status elektrolit pasien belum diketahui, misal pada kasus dehidrasi karena asupan oral tidak memadai, demam, dll.
Proses pemasangan infus harus dilakukan dengan benar yakni sesuai dengan prosedur yang telah ditetapkan untuk menghindari timbulnya komplikasi yang dapat memperparah kondisi pasien. Selain proses pemasangan infus, proses lain yang sering disepelekan yaitu proses penggantian kantung infus dimana saat cairan infus mendekati habis juga sangat berpengaruh pada proses terapi pasien.
Sistem monitoring level cairan infus selama ini masih dilakukan secara manual dimana perawat harus selalu mengecek langsung level cairan pada kantung infus di ruangan pasien.
Kondisi ini tentu akan membutuhkan
perawat yang serius agar tidak terjadinya keterlambatan dalam penggantian kantung infus. Namun, pada kenyataannya perawat atau petugas medis terkadang lalai dalam menjalankan tugasnya dikarenakan bebarapa faktor seperti kurangnya sumber daya manusia atau karena keterbatasan waktu. Kasus fatal mengenai kesalahan penanganan pemberian infus intravena pada pasian adalah seorang bayi di Pangkalpinang, Bangka Belitung meninggal dikarenakan perawat terlambat mengganti cairan infus sang bayi (Tim Poskota, 2011).
Pada penelitan sebelumnya yang dilakukan oleh saudari Helena Da Fonseca Ximenes yang berjudul alat pendeteksi cairan infus menggunakan sensor infra red dan photodiode berbasis text short message. Namun pada penelitian tersebut pemberitahuan kondisi level cairan infus hanya dikirim ke handphone perawat saat kondisi cairan infus berubah, bukan monitoring secara real time serta keterbatasan akses karena pemberitahuan hanya bisa dilihat dalam bentuk text short message melalui handphone (Helena, 2018).
Berdasarkan latar belakang diatas, memotivasi penulis untuk merancang suatu alat pendeteksi level cairan infus dengan sistem monitoring online dimana pesan kondisi level cairan infus akan ditampilkan pada komputer yang ada di ruang jaga perawat serta bisa juga diakses menggunakan smartphone dengan tampilan berupa grafik kondisi level cairan infus pasien sesuai dengan sensor level. Oleh karena itu penulis ingin merancang alat yeng berjudul “Desain Sistem Alat Pendeteksi Level Cairan Infus Berbasis IoT (Internet of things)”.
30 2. Alat dan Bahan
Alat : Alat yang digunakan pada perancangan dan pembuatan alat monitoring level cairan infus berbasis IoT (Internet of Things) meliputi :
Tabel 3.1. Alat yang digunakan dalam pembuatan dan perancangan
No Nama Alat Spesifikasi Fungsi
1. Multimeter 500 mA/250 V Untuk mengukur tegangan, arus maupun hambatan pada rangkaian.
2. Penyedot timah Dekko DS-3 Untuk menyedot timah
3. Solder 220-240 V,
30 Watt
Untuk menyambungkan berbagai komponen dan rangkaian
4. Obeng Cadik Elektro
Tool Set
Untuk memasang baut-baut yang digunakan dalam membuat alat
5. Laptop Acer Aspire 3
1. Untuk membuat program 2. Untuk monitoring level cairan
infus
6. HP Vivo Y19
1. Untuk penghitung waktu (Stopwatch)
2. Untuk sambungan internet
Bahan : Bahan yang digunakan pada perancangan dan pembuatan alat monitoring level cairan infus berbasis IoT (Internet of Things) meliputi :
Tabel 3.2. Bahan yang digunakan dalam pembuatan dan perancangan alat
No Nama Bahan Spesifikasi Fungsi
1. Mikrokontroler NodeMCU Sebagai pengendali dan
pengontrol sistem 2. Sensor Photodioda dan
Sensor Infra red
Tegangan kerja 3 - 5 V DC dan 1,7 V DC
Sebagai sensor pendeteksi level cairan infus
3. Resistor ¼ Watt Untuk menghambat arus
listrik
4. LED
(Light Emitting Dioda)
Hijau : 2,6 V Kuning : 2,4 V Merah : 1,8 - 2,1 V
Sebagai indikator pada alat
5. Modul Charger Tp4056 5 V Untuk melakukan pengisian ulang pada baterai 6. Battery Lithium 3,7 – 4,2 V
1000 mAh
Sebagai sumber tegangan cadangan
7. Adaptor 5 Volt Sebagai sumber tegangan
8. Kapasitor 470 nF Untuk menyimpan muatan
listrik sementara waktu 9. I2C (Integrated Circuit) Tegangan Kerja
5 V DC
Modul LCD untuk dihubungkan ke NodeMCU 10. Modul Step Up Tegangan Masukan
0,9 V – 5 V DC
Untuk menaikkan tegangan baterai
11. Timah 0,88 mm Untuk merekatkan komponen
ke ke papan PCB
12. Relay 5 V DC Untuk memindahkan sumber
tegangan secara otomatis
31 3. Blok Diagram
NODEMCU V322
PLN
RELAY
ADAPTOR BATTERY
LITIUM
BOOST CONVERTER
STEP UP MODUL
CHARGER
PC
(APLIKASI THINGSPEAK)
LCD SENSOR
LEVEL
LED
Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem 4. Diagram Alir (Flowchart)
Mulai
Sensor 1 Mendeteksi Level Cairan
Lampu indikator hijau menyala.
LCD “Cairan penuh”
Cairan terdeteksi?
Lampu indikator merah menyala.
LCD “Hampir habis”
Selesai NodeMCU mencari dan
menghubungkan ke jaringan wifi dan menghubungkan ke server
ThingSpeak
Ya
Tidak Inisialisasi Program, LCD
dan Sensor
Cairan terdeteksi?
NodeMCU mengirim data ke database
ThingSpeak Tidak
Ya
NodeMCU mengirim data ke database ThingSpeak Sensor 2 Mendeteksi
Level Cairan
Lampu indikator kuning menyala.
LCD “Cairan setengah”
NodeMCU mengirim data ke database
ThingSpeak
Gambar 3.2. Diagram Alir Sistem
32 5. Pengujian Modul
Langkah-langkah pengujian modul ini dapat diuraikan dalam beberapa tahap, sebagai berikut :
a. Menyiapkan perlengkapan yang dibutuhkan berupa laptop untuk monitoring dan hp android untuk hotspot wifi ke modul.
b. Mendokumentasikan data uji alatMenyiapkan tabel data uji alat c. Menguji alat dengan kondisi air
infus dibiarkan menetes dari penuh sampai hampir habis
d. Memasukkan hasil dokumentasi ke dalam tabel data uji alat
6. Hasil dan Pembahasan Tabel 4.1. Data Uji Alat No. Kondisi
Cairan Jumlah Cairan
Waktu (Lamanya infus menetes)
Kondisi LED Yang Menyala 1 Penuh ≤ 500 ml 2 jam 10 menit LED Hijau
2 Setengah ≤ 300 ml 40 menit LED Kuning
3 Hampir Habis ≤ 50 ml 30 menit LED Merah Grafik monitoring level cairan infus
Gambar 4.10. Grafik monitoring level cairan infus Pembahasan
Dari hasil perancangan alat pendeteksi level cairan infus yang dilengkapi dengan monitoring berbasis IoT (Internet of things), kondisi level cairan infus ditampilkan pada LCD yang ada pada alat serta dimonitoring melalui situs web ThingSpeak yang diakses menggunakan laptop. Sistem kerja dari alat ini yaitu mikrokontroler NodeMCU ESP8266 dihubungkan ke wifi dimana SSID dan Password wifi yang akan digunakan terlebih dahulu dimasukkan ke dalam program pada alat agar saat wifi dinyalakan, NodeMCU otomatis akan terhubung
ke wifi tersebut. Selanjutnya jika alat telah terhubung ke wifi maka LCD akan menampilkan tulisan “terhubung ke wifi” lalu alat mulai bekerja dan mengirimkan data ke ThingSpeak.
Berdasarkan data yang diperoleh bahwa pada saat level cairan infus
≤500 ml (cairan infus diatas sensor 1) maka LCD akan menampilkan
“kondisi cairan : cairan penuh” serta lampu indikator warna hijau menyala.
Saat level cairan infus ≤300 ml
(cairan infus dibawah sensor 1 dan diatas sensor 2) maka LCD akan menampilkan “kondisi cairan : cairan setengah” serta lampu indikator warna
33 kuning menyala. Saat level cairan
infus ≤50 ml (cairan infus dibawah sensor 2) maka LCD akan menampilkan “kondisi cairan : hampir habis” serta lampu indikator merah menyala.
Pada gambar 4.10 merupakan grafik monitoring level cairan infus yang tampil pada ThingSpeak dengan sumbu y menunjukkan status level cairan infus (ml) dan sumbu x menunjukkan waktu update data dimana pada grafik data diupdate setiap 10 menit sekali. Saat titik pada grafik sejajar dengan angka 500 menandakan bahwa level cairan infus dalam kondisi penuh, saat titik pada grafik berada ditengah diatas angka 250 menandakan bahwa level cairan infus dalam kondisi setengah dan saat
titik pada grafik berada paling bawah hampir sejajar dengan 0 menandakan bahwa level cairan infus dalam kondisi hampir habis.
Pada saat uji coba alat, selain melakukan monitoring menggunakan ThingSpeak, digunakan juga stopwatch untuk menghitung lamanya perubahan kondisi cairan infus dari penuh sampai hampir habis. Adapun waktu yang terhitung dari kondisi cairan penuh ke kondisi cairan setengah yaitu 130 menit, waktu yang terhitung dari kondisi cairan setengah ke kondisi cairan hampir habis yaitu 40 menit serta waktu yang terhitung dari kondisi cairan hampir habis sampai cairan kosong yaitu 30 menit.
7. Standar Operasional Prosedur 1. Hubungkan catu daya ke PLN (Bisa
juga langsung menggunakan baterai)
2. Nyalakan modul dengan menekan saklar ON/OFF
Gambar 4.3. Modul dinyalakan 3. Nyalakan hotspot wifi pada hp agar
terhubung dengan modul
Gambar 4.4. Hotspot wifi dinyalakan
Gambar 4.5. Terhubung ke wifi 4. Membuka ThingSpeak pada laptop,
lalu login menggunakan akun yang sudah dibuat dan pilih Channels.
34 Gambar 4.6. Tampilan Halaman Untuk Monitoring
5. Level cairan infus dapat dilihat pada LCD yang ada pada modul dan juga melalui ThingSpeak
Gambar 4.7. Kondisi Saat Cairan
Infus Penuh
6. Setelah penggunaan telah selesai OFF kan modul lalu cabut sambungan daya dari PLN.
8. Keunggulan dan Kelemahan Sistem Keunggulan dari keseluruhan sistem yaitu :
1. Dapat memonitoring dari jarak jauh melalui laptop atau hp dengan menggunakan jaringan internet 2. Kondisi level cairan infus
ditampilkan juga pada LCD
3. Adanya lampu indikator untuk kondisi level cairan infuse
4. Menggunakan baterai sebagai sumber tegangan cadangan saat listrik PLN mati
Kelemahan atau kekurangan sistem yaitu :
Saat botol cairan infus goyang, pembacaan sensor terkadang ikut berpengaruh
9. Kesimpulan
Setelah melakukan proses pembuatan dan pengujian alat serta pengambilan data pengamatan maka penulis dapat menarik kesimpulan, yaitu sebagai berikut :
1. Dalam membuat alat pendeteksi level cairan infus ini penulis menggunakan NodeMCU sebagai pengolahan data serta pengontrol kerja alat dan 2 pasang sensor infra red dan photodiode untuk mendeteksi level cairan infus 2. Cara memonitoring level cairan
infus ini yaitu dengan menggunakan ThingSpeak yang diakses melalui laptop atau bisa
35 juga diakses menggunakan
perangkat android.
9. Saran
Saran untuk pengembangan penelitian ini dapat dilakukan pada : 1. Mengganti posisi sensor kebagian
drip chamber agar saat botol infus goyang tidak memengaruhi pembacaan sensor
2. Mengembangkan sendiri perangkat lunak untuk monitoring
10. Daftar Pustaka
Abiyasa, A. P., Sukadana, I. W., Sutama, I. W., & Sugarayasa, I. W.
(2017). Datalogger Portabel Online Untuk Remote Monitoring
Menggunakan Arduino
Mikrokontroler
Agus. (2017). Cara Mengakses Modul Display LCD 16x2. Retrieved
Desember 2019 from
https://www.nyebarilmu.com/cara- mengakses-modul-display-lcd-16x2/
Chong, T. A., 2005, The synergies of the learning organization, visual factory management, and on the job training. Performance Improvement, 44, 15-20.
Danang A.M, Nurfiana. (2018).
Sistem Monitoring Penyimanan Kebutuhan Pokok Berbasis Internet of things (Iot). Jurnal Sistem Informasi dan Telematika. Bandar Lampung : Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer.
Institut Informatika dan Bisnis Darmajaya, ISSN 2087-2062.
Dewa. (2018). Internet of things.
Retrieved Desember 2019 from https://www.google.com/amp/s/www .dewaweb.com/blog/internet-of- things/amp/
Doni. (2019). Bagian Infus Set Jenis Beserta Fungsinya. Retrieved
Desember 2019, from
https://bangsalsehat.blogspot.com/20
19/11/bagian-infus-set-jenis-beserta fungsinya.html
Ghofarudin. (2012). Pengertian dan Fungsi Multimeter. Retrieved
Desember 2019, from
https://ghofarudin.wordpress.com/20 12/08/18/pengertian-dan-fungsi- multimeter/
Helena Da F. X. (2018). Alat Pendeteksi Level Cairan Infus Menggunakan Sensor IR dan Photodioda Berbasis Text Short Message. Yogyakarta : Program Studi D3 Teknik Elektromedik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Iwan. (2012). Landasan Teori dan Pendekatan Sistem. Retrieved
Desember 2019, from
https://www.google.com/amp/s/iwan saputra52.wordpress.com/2012/11/24 /landasan-teori-dan-pendekatan- sistem/amp/
Izzuddin. (2017). Menghubungkan ESP8266 dengan ThingSpeak. Lab.
Sheet Komunikasi Data dan Interface, Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta
J. Winter, M.; Brodd, “Battery Lihtium,” 2004. [Online]. Available:
https://id.wikipedia.org/wiki/Baterai_
ion_litium. [Accessed: 23-Aug- 2018].
Khoirul iman. (2015). LCD dengan I2C module untuk arduino. Retrieved
Desember 2019, from
https://www.google.com/amp/s/khoir uliman.wordpress.com/2016/06/07/lc d-dengan-i2c-module-untuk-
arduino/amp/
Mercy Corps, 2005, Design, Monitoring, And Evaluation Guidebook.
Muhamad, H. (2017). Sistem Monitoring Infus Menggunakan Arduino Mega 2560. Makasar:
Fakultas Sains Dan Teknologi universitas Islam Negeri Alaudin, Skripsi.
36 Nataliana, D., Taryana, N., &
Riandita, E. G. I. (2016). Alat Monitoring Infus Set Pada Pasien Rawat Inap Berbasis Mikrokontroler Atmega 8535. Elkomika: Jurnal Teknik Energi Elektrik, Teknik Telekomunikasi, & Teknik Elektronika, 4(1),1.
Rahmawati, Vina, Et Al, Sistem Pengendali Pintu Berbasis Web Menggunakan Nodemcu 8266 (Doctoral Dissertation, Stmik Akakom Yogyakarta).
Rakhman, E. A. (2016). Sistem Monitoring Cuaca Menggunakan Esp 8266 Berbasis Web Internet of things. Yogyakarta: Universitas Teknologi Yogyakarta.
Sasmoko, D., & Wicaksono, Y. A.
(2017). Implementasi Penerapan Internet of things (Iot) Pada Monitoring Infus Menggunakan Esp 8266 Dan Web Untuk Berbagi Data.
Jurnal Ilmiah Informatika, 2(1), 90- 98.
Siska, Mira. 2016. “Rancang Bangun Sistem Pemantauan Sisa Cairan Infus Dan Pengendalian Aliran Infus Menggunakan Jaringan Nirkabel”. Universitas Andalas.
Padang.
Sugianto. 2007. Desain Rngkaian Elektronika Dan Layout Pcb Dengan Protel 99 Se. Jakarta: Elex Media Computindo.
Tamba, S. P. Dkk. (2019).
Pengontrolan Lampu Jarak Jauh dengan NodeMCU Menggunakan Blynk. Jurnal Teknik Informasi dan Komputer (Tekinkom), 2 (1), 93-98.
Tim Poskota. (2011). Seorang Bayi Meninggal Dikarenakan Perawat Terlambat Mengganti Cairan Infus.
Retrieved Desember 2019 from http://www.poskota.co.id/berita- terkini
Ulan. (2016). Kapita Selekta.
Jurusan Sistem Komputer, Fakultas
Ilmu Komputer Universitas Sriwijaya
Wicaksono M. F. “Implementasi Modul Wifi NodeMCU ESP8266 Untuk Smart Home”. Jurnal Teknik Komputer Unikom. 6(1). 1. 2017.
Wrihatnolo, R. (N.D.) 2008, Monitoring, Evaluasi, Dan Pengendalian: Konsep Dan Pembahasan
Yuda Handaya. 2010. Infus Cairan Intravena (Macam-Macam Cairan Infus).
Yudhana, A., & Putra, M. D. D.
(2018). Rancang Bangun Sistem Pemantauan Infus Berbasis Android.
Transmisi, 20(2), 91-95.
Zainuri, A., Santoso, D. R., &
Muslim, M. A. (2012). Monitoring Dan Identifikasi Gangguan Infus Menggunakan Mikrokontroler Avr.
Jurnal Eeccis, 6(1), 49-5
