Fakultas Ilmu Komputer
2462
Rancang Bangun Sistem Komunikasi Bluetooth
Low Energy
(BLE) Pada
Sistem Pengamatan Tekanan Darah
Arief Sukma Indrayana1, Rakhmadhany Primananda2, Kasyful Amron3
Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya Email: 1[email protected], 2[email protected], 3[email protected]
Abstrak
Perkembangan teknologi dapat memudahkan pekerjaan manusia di berbagai bidang, salah satunya bidang kesehatan. Pemanfaatan teknologi di bidang kesehatan memiliki berbagai manfaat, salah satunya pengukuran tekanan darah secara otomatis. Salah satu teknologi yang dapat melakukan hal tersebut adalah Internet of Things. Internet of Things merupakan suatu konsep dimana benda-benda fisik seperti kulkas, lampu serta TV dapat saling berkomunikasi melalui suatu protokol, seperti Bluetooth Low Energy. Bluetooth Low Energy merupakan perkembangan dari Classic Bluetooth yang khusus diimplementasikan pada Internet of Things. Bluetooth Low Energy memiliki kelebihan dibandingkan protokol lainnya seperti penghematan daya yang lebih baik, jangkauan konektivitas yang luas, konfigurasi yang mudah serta pengiriman data yang cepat. Oleh karena itu, peneliti melakukan penelitian dengan mengimplementasikan Bluetooth Low Energy pada kehidupan nyata, yaitu pengamatan tekanan darah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem pengamatan tekanan darah berhasil bekerja dimana sensor dapat melakukan pengamatan tekanan darah secara otomatis dan Raspberry Pi berhasil mengirim hasil pengukuran kepada client melalui Bluetooth Low Energy. Pada penelitian ini, performansi pengiriman Bluetooth Low Energy diuji dengan dua skenario, yaitu perubahan jarak dan perubahan connection interval. Hasil pengujian menunjukkan bahwa jarak dan
connection interval dapat mempengaruhi performansi Bluetooth Low Energy dengan rata-rata delay
pengiriman berturut-turut bernilai 2.81 detik dan 2.6 detik.
Kata kunci: Tekanan Darah, Raspberry Pi 3, Python, Bluetooth Low Energy (BLE), Internet of Things (IoT), Sensor
Abstract
Technology development can make human works easier in various fields, for example health field. One of the example technology application in health field is automatically blood pressure measurement. Technology that can do thing like that is Internet of Things. Internet of Things is a concept where physical object like refrigerators, lights, etc can communicate with each other through a protocol, such as Bluetooth Low Energy. Bluetooth Low Energy is a Classic Bluetooth development version that specifically implemented on Internet of Things. Bluetooth Low Energy has advantages over other protocols such as better power saving, wide connectivity range and fast data transmission. Therefore, researcher conducted research by implementing Bluetooth Low Energy in real life which is blood pressure measurement. The results of this study show that blood pressure monitoring works succesfully where the sensor can monitor the blood pressure automatically and the data results succesfully sent via Bluetooth Low Energy. In this research, Bluetooth Low Energy data transmission performance is tested with two scenarios, distance modification and connection interval modification. The average of delivery delay is 2.81 seconds and 2.6 seconds respectively. These test scenarios show that distance & connection interval can affect the Bluetooth Low Energy performance.
Keywords: Blood Pressure, Raspberry Pi 3, Python, Bluetooth Low Energy (BLE), Internet of Things (IoT), Sensor
1. PENDAHULUAN
Tekanan darah merupakan salah satu ukuran penting dalam menjaga kesehatan tubuh.
sebagainya. Menurut data dari World Health Organization, hipertensi telah membunuh sedikitnya 9.4 juta jiwa per tahun (Candra, 2013). Penelitian yang dilakukan Riset Kesehatan Dasar juga mengemukakan bahwa hipertensi merupakan penyakit yang memiliki prevalensi tertinggi di Indonesia, yaitu sebesar 25,8 persen (Andang, 2015). Hal tersebut dapat disebabkan karena pengukuran tekanan darah merupakan hal yang sulit dilakukan oleh orang awam. Pengukuran tekanan darah manual hanya dapat dilakukan oleh tenaga khusus seperti dokter. Di sisi lain, pengukuran tekanan darah secara otomatis hanya dapat dilakukan oleh tensimeter digital yang mana membutuhkan biaya yang mahal serta sensitif terhadap benturan.
Perkembangan teknologi membuat
pengukuran tekanan darah secara otomatis dapat dilakukan dengan cara lain, salah satunya adalah teknologi Internet of Things (IoT). Dengan
Internet of Things (IoT), pengukuran tekanan darah dan pencatatan terhadap data pasien seperti nama, umur, serta tekanan darahnya juga dapat dilakukan secara otomatis. Internet of Things (IoT) merupakan suatu konsep dimana benda-benda fisik dapat saling terhubung dan berkomunikasi satu sama lain. Benda-benda fisik tersebut akan dilengkapi dengan sensor dan mikrokontroller atau mikrokomputer (Zanella, et al., 2014). Benda fisik atau perangkat yang ada pada Internet of Things (IoT) dapat saling berkomunikasi dengan menggunakan suatu protokol. Salah satu protokol yang ada pada teknologi Internet of Things (IoT) adalah
Bluetooth Low Energy (BLE). Bluetooth Low Energy (BLE) merupakan perkembangan dari
Classic Bluetooth yang khusus diimplementasikan pada teknologi Internet of Things (IoT).
Bluetooth Low Energy (BLE) memiliki kelebihan-kelebihan dibandingkan protokol
Internet of Things (IoT) lainnya seperti konfigurasi yang mudah, metode pengiriman data yang mudah serta jangkauan konektivitas yang luas. Selain itu, Bluetooth Low Energy
(BLE) dapat menghemat daya dengan tetap berada pada mode sleep hingga adanya sebuah inisiasi koneksi komunikasi. Bluetooth Low Energy (BLE) juga memiliki peningkatan pada kecepatan komunikasi dan jangkauan sinyal.
Bluetooth Low Energy (BLE) memiliki kecepatan pengiriman data hingga 1 Mbit/s. Jangkauan sinyal pada Bluetooth Low Energy
(BLE) dapat mencapai hingga empat kali lipat dari jangkauan Wi-Fi, yaitu hingga jarak lebih dari 100 meter. (Collota & Pau, 2015)
Penelitian dengan memanfaatkan Bluetooth
Low Energy (BLE) pernah dilakukan oleh Collota & Pau pada tahun 2015. Collota & Pau melakukan penelitian dengan memanfaatkan Bluetooth Low Energy (BLE) untuk keperluan manajemen energi pada rumah pintar. Pada penelitian ini, Collota & Pau menggabungkan Bluetooth Low Energy (BLE) dengan Fuzzy Logic Controller (FLC) untuk meningkatkan manajemen energi pada rumah pintar. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Network Simulator 2 (NS-2) lalu membandingkan hasilnya dengan 802.15.4. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa jitter, delay serta penggunaan energi pada Bluetooth Low Energy
(BLE) lebih baik daripada 802.15.4. (Collota & Pau, 2015)
Penelitian serupa dengan memanfaatkan Bluetooth Low Energy (BLE) juga pernah dilakukan oleh Mikhaylov dkk pada tahun 2013. Penelitian tersebut dilakukan untuk membandingkan performansi Bluetooth Low Energy (BLE) dengan 802.15.4 dan SimpliciTI. Mihaylov dkk menggunakan TIMAC, TI-BLE dan layer spesial pada SimpliciTI dalam melakukan skenario pengujiannya. Parameter yang diukur pada penelitian tersebut meliputi
throughput, penggunaan daya pada transceiver, serta minimum turnaround time. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa Bluetooth Low Energy (BLE) dapat memaksimalkan penggunaan throughput lebih besar 70% dibandingkan protokol lainnya, yaitu hingga sebesar 320 Kbit/s. Selain itu, Bluetooth Low Energy (BLE) juga menggunakan daya yang rendah serta memiliki turnaround time kurang dari 1 ms, (Mikhaylov, et al., 2013)
Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis akan membuat penelitian dengan judul
“Rancang Bangun Sistem Komunikasi
Bluetooth Low Energy (BLE) Pada Sistem
Pengamatan Tekanan Darah”. Beberapa
penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan memanfaatkan Bluetooth Low Energy
(BLE) hanya dilakukan menggunakan suatu
Network Simulator. Penulis melakukan penelitian ini untuk melihat bagaimana performansi pengiriman Bluetooth Low Energy
penelitian ini, penulis akan menggunakan Bluetooth Low Energy (BLE) sebagai media pengiriman pada kehidupan nyata, yaitu pengamatan tekanan darah. Penulis akan
menganalisis bagaimana performansi
pengiriman Bluetooth Low Energy (BLE) antara Raspberry Pi dan client pada sistem pengamatan tekanan darah. Performansi pengiriman pada Bluetooth Low Energy (BLE) akan diuji melalui beberapa skenario pengujian dengan parameter yang dianalisis berupa delay. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi pertimbangan untuk memanfaatkan teknologi Bluetooth Low Energy (BLE) pada kehidupan nyata.
2. KAJIAN PUSTAKA
2.1 Internet of Things (IoT)
Internet of Things (IoT) merupakan suatu konsep dimana benda-benda fisik seperti kulkas, lampu, TV serta jendela dapat saling terhubung dan berkomunikasi satu sama lain serta memiliki kemampuan untuk terhubung dengan internet. Hal itu disebabkan karena benda-benda fisik tersebut telah dilengkapi dengan sensor dan mikrokontroller atau mikrokomputer serta
menggunakan protokol sebagai media
komunikasinya. Protokol yang biasa digunakan pada teknologi Internet of Things antara lain, Bluetooth Low Energy, Zigbee, Wi-Fi, dan masih banyak lagi. Pada umumnya, komponen-komponen yang ada pada Internet of Things
terdiri atas embedded sensor (perangkat yang dilengkapi dengan sensor), perangkat lunak atau
software, koneksi jaringan serta layanan cloud
yang berfungsi untuk pengumpulan data dan analisis (Zanella, et al., 2014)
2.2. Tekanan Darah
Tekanan darah adalah suatu tekanan yang diberikan oleh darah terhadap dinding pembuluh darah arteri pada saat jantung memompa darah ke seluruh tubuh. Tekanan darah terbagi atas dua tipe yaitu tekanan sistolik dan tekanan diastolik. Tekanan sistolik merupakan tekanan darah saat jantung berdetak dan memompa darah ke seluruh tubuh. Tekanan diastolik merupakan tekanan darah saat jantung beristirahat dan berada diantara denyut jantung. Tekanan darah dapat diukur melalui beberapa cara, salah satunya adalah oscillometri. Pada proses pengukuran tekanan darah menggunakan
oscillometri, tekanan sistolik didapatkan dengan mencari nilai rata-rata tekanan darah tertinggi
pada rentang suatu waktu. Tekanan diastolik didapatkan dengan mencari nilai rata-rata tekanan darah terendah pada suatu rentang waktu (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), 2009)
2.3 Raspberry Pi 3
Raspberry Pi merupakan suatu komputer berukuran kartu kredit dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan komputasi. Penelitian ini akan memanfaatkan Raspberry Pi 3 Model B. Hal tersebut dilakukan karena Raspberry Pi 3 Model B telah memiliki dua tambahan modul, yaitu modul Wi-Fi dan Bluetooth. Tipe Wi-Fi pada Raspberry Pi 3 Model B terdiri atas tiga tipe, antara lain 802.11b, 802.11g serta 802.11n. Namun, pada umumnya tipe Wi-Fi yang digunakan pada Raspberry Pi 3 Model B adalah 802.11n. Teknologi Bluetooth yang digunakan pada Raspberry Pi 3 ini adalah Bluetooth 4.1 dengan tipe Classic maupun Low Energy (LE).
Raspberry Pi 3 Model B memiliki kecepatan pemrosesan processor sebesar 1.2Ghz serta RAM sebesar 1GB sehingga dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti bermain game, sebagai server cloud, media untuk mendengarkan lagu maupun menonton video serta pengamatan lingkungan (Deshmukh & Gawande, 2015). Raspberry Pi 3 Model B dapat dilihat pada Gambar 1
Gambar 1. Raspberry Pi 3 Model B
2.4 Sensor Tekanan MPX5050DP
Sensor tekanan MPX5050DP merupakan suatu sensor yang dapat digunakan untuk mendeteksi tekanan pada benda gas maupun cair. Sensor tekanan ini akan bekerja dengan cara mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Performansi sensor tekanan bergantung pada beberapa faktor, seperti keadaan cuaca yang berubah-ubah, suhu pada suatu lingkungan serta umur dari sensor tersebut.
membutuhkan daya sebesar 5V DC dan 7mA dengan response time dan error rate sebesar 1 ms dan 2,5%. Sensor tekanan ini memiliki enam pin agar dapat terhubung dengan suatu mikrokontroller atau mikrokomputer. Sensor tekanan MPX5050DP ini telah dilengkapi dengan chip signal conditioned, temperature compensated and calibrated sehingga keluaran dari sensor ini tidak perlu diperkuat lagi (Maulidi & Winarno, 2010). Sensor tekanan MPX5050DP dapat dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Sensor Tekanan MPX5050DP
2.5 Manset
Manset yang digunakan pada penelitian ini merupakan manset yang dilepas dari tensimeter aneroid. Tekanan pada manset biasanya bernilai sebesar 200 mmHg agar aliran darah pada lengan pengguna berhenti sementara. Manset dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Manset
2.6. Motor DC
Motor DC berfungsi untuk memompa angin ke dalam manset sehingga manset dapat secara otomatis menekan lengan penguna. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan aliran darah sementara pada tubuh pengguna. Dengan demikian, pengukuran tekanan darah sistolik dan diastolik dapat dilakukan. Motor DC dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Motor DC
2.7 Solenoid Valve
Solenoid Valve berfungsi untuk mengeluarkan udara pada manset sehingga tekanan pada manset berkurang. Pada penelitian ini, solenoid valve akan terbuka saat tekanan pada manset mencapai 200 mmHG. Dengan demikian, tekanan udara yang ada pada manset akan mengempis. Solenoid valve dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Solenoid Valve
2.8 Analog Digital Converter MCP3008
Analog digital converter MCP3008 merupakan suatu alat yang dapat merubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Pada umumnya,
Gambar 6. Analog Digital Converter MCP3008
2.9 Bluetooth Low Energy (BLE)
Bluetooth Low Energy (BLE) bekerja dengan menggunakan sinyal radio dengan modulasi GFSK pada pita frekuensi 2.4 GHz. Bluetooth Low Energy (BLE) bekerja dengan lebar chanel 2 MHz dengan menggunakan prinsip Frequency Hopping Spread Spectrum
(FHSS). Bluetooth Low Energy (BLE) memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan teknologi lain, seperti komunikasi yang tidak dipengaruhi oleh benda padat, seperti dinding, komunikasi yang cepat, jangkauan sinyal yang luas, konsumsi daya yang kecil, memerlukan biaya yang relatif murah serta mampu menghemat daya. (Prasetya, 2015)
Bluetooth Low Energy mampu (BLE) menghemat dayanya dengan tetap berada pada mode sleep hingga adanya inisiasi koneksi komunikasi. Bluetooth Low Energy (BLE) juga cocok digunakan dalam sistem pemantauan tekanan darah, pemantauan lingkungan industri serta aplikasi transportasi publik. Bluetooth Low Energy (BLE) khusus digunakan pada aplikasi yang tidak membutuhkan banyak pertukaran data.
Parameter-parameter yang terdapat pada proses komunikasi melalui Bluetooth Low Energy (BLE) antara lain connection interval, slave latency dan connection supervision timeout. Connection interval adalah interval waktu yang diberikan bagi sisi pengirim dan penerima pada proses komunikasi. Contohnya, jika connection interval bernilai 5 detik, maka sisi pengirim maupun sisi penerima hanya dapat berkomunikasi pada satu waktu selama 5 detik pada satu sesi komunikasi. Slave latency adalah banyaknya koneksi interval yang boleh dilewati agar Bluetooth Low Energy (BLE) dapat
menghemat daya. Contohnya, apabila
connection interval bernilai 20 detik dan slave latency bernilai 4, maka sisi penerima boleh
merespons komunikasi setiap 80 detik.
Connection supervision timeout merupakan batas waktu kosong yang diperbolehkan bagi sisi pengirim maupun penerima sebelum menerima paket. Contohnya, apabila connection supervision timeout bernilai 100 detik, maka sisi pengirim atau penerima boleh hilang atau tidak ada selama 100 detik tersebut.
2.10 Delay
Delay adalah keterlambatan waktu yang dimiliki oleh suatu paket sejak paket tersebut mulai dibentuk hingga paket tersebut sampai pada titik tujuan. Nilai delay dapat diperoleh dengan cara menghitung selisih waktu saat paket diterima dengan waktu saat paket dikirimkan. (Odinma & Oborkhale, 2006)
3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Arsitektur Sistem Pengamatan Tekanan Darah
Arsitektur sistem pengamatan tekanan darah pada penelitian kali ini dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Arsitektur Sistem Pengamatan Tekanan Darah
Alur kerja sistem pengamatan tekanan darah berdasarkan Gambar 7 antara lain:
1. Instalasi dan konfigurasi Bluetooth Low Energy (BLE) yang telah tertancap sebelumnya pada sisi Raspberry Pi dan
2. Pengguna yang ingin melakukan pengukuran tekanan darah memakai manset yang telah terhubung dengan sensor tekanan MPX5050DP
3. Pengamatan tekanan darah dimulai oleh motor DC yang berputar dan mengisi angin ke dalam manset yang telah terhubung dengan sensor tekanan MPX5050DP. Solenoid valve berada dalam keadaan tertutup saat motor DC bekerja.
4. Saat tekanan pada manset bernilai 200 mmHg, motor DC akan berhenti bekerja dan solenoid valve terbuka sehingga mengakibatkan tekanan pada manset menghempis
5. Raspberry Pi melakukan perhitungan tekanan darah. Pengolahan data tersebut akan dilakukan dengan metode oscillometri. Tekanan sistolik didapat dengan mengukur rata-rata tekanan darah pada titik tertinggi, sedangkan tekanan diastolik didapat dengan mengukur rata-rata tekanan darah pada titik terendah.
6. Pembuatan koneksi antara Raspberry Pi dan client melalui Bluetooth Low Energy (BLE). Bluetooth Low Energy
(BLE) telah tertancap pada Raspberry Pi dan client sebelumnya.
7. Raspberry Pi mengirim hasil olahan datanya melalui Bluetooth Low Energy
(BLE)kepada client.
8. Pengujian performansi Bluetooth Low Energy (BLE) dengan skenario pengujian yang telah ditentukan sebelumnya. Parameter yang akan diukur pada proses ini adalah delay.
9. Pencatatan waktu akan dilakukan pada waktu program mulai dijalankan, waktu Raspberry Pi mulai mengirim data serta waktu saat data diterima pada client.
Hasil pencatatan ini akan menunjukkan bagaimana performansi Bluetooth Low Energy (BLE) dalam sistem pengamatan tekanan darah.
3.2 Perancangan Perangkat Keras
Skematik perancangan perangkat keras pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu perancangan pada Raspberry Pi dan perancangan
pada MCP3008. Perancangan rangkaian pada Raspberry Pi dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Perancangan Rangkaian Raspberry Pi
Pin nomor 2 dan nomor 4 akan berperan sebagai sumber daya bagi Raspberry Pi 3. Daya yang dibutuhkan oleh Raspberry Pi sebesar 5 V. Pin nomor 6 dan nomor 9 berperan sebagai Ground pada Raspberry Pi 3. Pin dengan nomor 15 berfungsi untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan motor DC. Motor DC membutuhkan daya sebesar 5 V DC. Pin dengan nomor 16 berfungsi untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan solenoid valve. Solenoid valve akan membutuhkan daya sebesar 12 V DC. Pin nomor 24 berfungsi untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan MCP3008. Pin nomor 19, 21, dan 23 berperan sebagai MOSI, MISO dan SCLK. Pin-pin ini dibutuhkan karena proses komunikasi Raspberry Pi pada sistem pengamatan tekanan darah menggunakan mode SPI.
Gambar 9. Perancangan Rangkaian MCP3008
Pin nomor 15 akan berperan sebagai daya bagi MCP3008. Pin dengan nomor 11, 12 dan 13 akan berperan sebagai MOSI, MISO dan SCLK karena proses komunikasi akan dilakukan menggunakan SPI (Serial Programming Interface). Pin nomor 1 akan berfungsi untuk menghubungkan MCP3008 dengan sensor tekanan MPX5050DP. Pin nomor 10 akan berfungsi untuk menghubungkan MCP3008 dengan Raspberry Pi.
3.3 Perancangan Perangkat Lunak
Perancangan perangkat lunak pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu perancangan pada Raspberry Pi dan perancangan pada client. Perancangan perangkat lunak pada Raspberry Pi dapat dilihat pada Gambar 10.
Gambar 10. Diagram Alir Raspberry Pi
Langkah awal pada diagram alir tersebut adalah melakukan inisialisasi pada variabel-variabel seperti port Bluetooth, port motor DC, port solenoid valve, port MCP3008, nilai tekanan sistolik serta nilai tekanan diastolik. Setelah itu, motor DC akan mulai memompa angin ke dalam manset yang telah dipakaikan ke tubuh pengguna. Pada proses ini, solenoid valve
berada dalam keadaan tertutup hingga tekanan pada manset bernilai 200 mmHg. Motor DC
akan berhenti memompa saat tekanan pada manset bernilai 200 mmHg dan solenoid valve
Raspberry Pi akan mulai melakukan perhitungan tekanan sistolik terhadap nilai tekanan yang dibaca oleh sensor. Tekanan sistolik dapat dihitung dengan cara mencari rata-rata tekanan darah tertinggi saat manset mulai mengempis. Tekanan diastolik dapat dihitung dengan mencari rata-rata tekanan darah terendah saat manset mulai mengempis..
Setelah nilai tekanan sistolik dan diastolik didapatkan, maka program akan membuka Bluetooth socket. Setelah itu, Raspberry Pi akan meminta koneksi melalui BLE agar dapat terhubung dengan client. Raspberry Pi akan membutuhkan alamat dan port dari BLE client.
Setelah koneksi Raspberry Pi dan client telah tersambung, Raspberry Pi akan mengirimkan nilai tekanan sistolik dan diastolik yang telah didapatkan sebelumnya. Socket pada Bluetooth akan ditutup saat pengiriman data telah selesai dilakukan.
Setelah perancangan pada Raspberry Pi selesai dilakukan, tahap selanjutnya adalah melakukan perancangan pada sisi client
sehingga client dapat menerima data.
Perancangan perangkat lunak pada client dapat dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Diagram Alir Client
Pertama-tama client akan melakukan inisialisasi terhadap nomor port Bluetooth Low Energy (BLE) yang akan digunakan. Kemudian,
client akan membuka Bluetooth socket dan melakukan binding terhadap alamat dan port
Bluetooth Low Energy (BLE) milik Raspberry Pi 3. Proses binding dilakukan sebagai persiapan bagi client untuk menerima permintaan koneksi dari Raspberry Pi 3. Setelah client berhasil menerima permintaan koneksi dari Raspberry Pi 3, client akan mulai bersiap untuk menerima data yang dikirim dari Raspberry Pi 3. Setelah proses pengiriman data selesai, client akan menampilkan data yang diterima dari Raspberry Pi 3 serta menutup koneksi pada Bluetooth
socket.
4. PENGUJIAN DAN ANALISIS
Pada tahapan ini, penulis melakukan pengujian terhadap sistem pengamatan tekanan darah yang telah dibuat. Parameter yang diukur pada pengujian yang akan dilakukan adalah
delay pada proses pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) antara Raspberry Pi dan laptop. Skenario pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:
1. Pengujian terhadap perubahan jarak
2. Pengujian terhadap perubahan connection interval
4.1 Pengujian Terhadap Perubahan Jarak
Pengujian ini dilakukan untuk menguji bagaimana performansi Bluetooth Low Energy
(BLE) dalam mengirim data pada jarak yang berbeda. Pengujian ini akan dilakukan dengan merubah jarak antara Raspberry Pi 3 dan client. Pengujian ini akan dilakukan sebanyak 11 kali dimana pada setiap iterasi pengujian, jarak antara Raspberry Pi 3 dengan client akan ditambah sebanyak satu meter. Pada pengujian ini, jarak awal antara Raspberry Pi 3 dengan
client adalah 0 meter. Hasil dari pengujian terhadap perubahan jarak dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Hasil Pengujian Skenario Jarak
Tabel 1 menunjukkan bahwa rata-rata delay
total yang dibutuhkan sejak motor DC mulai memompa hingga tekanan sistolik dan diastolik diterima pada client adalah 62.1 detik. Delay
terbaik dalam proses pengukuran tekanan darah hingga data sampai pada client berada pada percobaan jarak 3 meter dengan nilai 40 detik.
Delay terbaik saat proses pengiriman data didapat pada jarak 0 meter dengan nilai 2 detik.
Delay terburuk saat proses pengiriman data berada percobaan dengan jarak 10 meter dengan nilai 5 detik. Delay rata-rata yang dibutuhkan dalam proses pengiriman data melalui Bluetooth
Low Energy (BLE) adalah 2.81 detik.
Gambar 12. Grafik Skenario Pengujian Jarak
Gambar 12 menunjukkan bagaimana
tampilan hasil pengujian skenario jarak dalam grafik. Hasil dari pengujian di atas menunjukkan bahwa performansi pengiriman pada Bluetooth
Low Energy (BLE) masih memiliki delay yang rendah walaupun jarak antara Raspberry Pi dan
clientnya berbeda. Nilai delay mulai meningkat saat jarak antara Raspberry Pi dan Bluetooth
Low Energy (BLE) bernilai lebih dari tujuh meter. Pada pengujian yang telah dilakukan, nilai delay yang stabil berada pada rentang jarak 0-6 meter dengan rata-rata delay sebesar 2 detik. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa performansi Bluetooth Low Energy (BLE) masih dapat dipengaruhi oleh jarak. Hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan kesimpulan bahwa semakin besar jaraknya, maka delay yang didapat menjadi semakin lebih besar.
4.2 Pengujian Terhadap Perubahan Connection Interval
Pengujian ini dilakukan untuk menguji bagaimana performansi Bluetooth Low Energy
(BLE) dalam melakukan pengiriman data pada
connection interval yang berbeda. Pada pengujian ini, nilai awal dari connection interval
pada Bluetooth Low Energy (BLE) adalah 7.5
ms. Pengujian ini akan dilakukan sebanyak 10 kali dimana pada setiap iterasi pengujian,
connection interval pada Bluetooth Low Energy
(BLE)akan ditambah sebanyak 5 ms. Hasil dari pengujian terhadap perubahan connection interval dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Pengujian Skenario Perubahan Connection Interval
Tabel 2 menunjukkan bahwa rata-rata delay
total yang dibutuhkan sejak motor DC mulai memompa hingga tekanan sistolik dan diastolik diterima pada client adalah 68 detik. Delay
terbaik saat proses pengiriman data didapat pada
connection interval 7.5 ms dengan nilai 2 detik.
Delay terburuk saat proses pengiriman data berada pada percobaan dengan connection interval 52.5ms dengan nilai 3 detik. Delay rata-rata yang dibutuhkan dalam proses pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) adalah sebesar 2.6 detik.
Gambar 13. Grafik Skenario Pengujian Connection Interval
Gambar 13 menunjukkan bagaimana
tampilan hasil pengujian skenario connection interval dalam grafik. Hasil dari pengujian di atas menunjukkan bahwa connection interval
pengaruh connection interval pada pengiriman melalui Bluetooth Low Energy (BLE) pada penelitian kali ini tidak terlalu besar. Hal tersebut dapat disebabkan karena ukuran pesan yang dikirim tidak terlalu besar sehingga hanya sedikit mempengaruhi performansi pengiriman pada Bluetooth Low Energy (BLE). Hasil dari pengujian juga dapat menunjukkan kesimpulan bahwa semakin besar nilai connection interval
maka nilai delay yang dihasilkan untuk semakin besar.
5. KESIMPULAN
Dari hasil pengujian dan pembahasan diatas maka dapat disimpukan bahwa :
1.Raspberry Pi telah berhasil mendapatkan nilai tekanan sistolik dan diastolik serta berhasil mengirimkan data hasil pengamatannya kepada
client melalui Bluetooth Low Energy (BLE). Proses pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) meliputi proses pencarian perangkat Bluetooth Low Energy (BLE), proses pembuatan koneksi antara Raspberry Pi dan
client serta proses pengiriman data dari Raspberry Pi menuju client.
2. Performansi pengiriman data pada parameter delay melalui Bluetooth Low Energy
(BLE) dapat dipengaruhi oleh jarak. Delay rata-rata pada proses pengiriman data dari Raspberry Pi ke client adalah sebesar 2.81 detik. Delay
terbaik pada proses pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) berada pada jarak 0 meter dengan nilai 2 detik. Delay terburuk pada proses pengiriman data melalui Bluetooth
Low Energy (BLE) berada pada jarak 10 meter dengan nilai 5 detik. Hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan kesimpulan bahwa semakin besar jaraknya, maka delay yang didapat menjadi semakin lebih besar.
3. Connection interval merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi performansi pengiriman melalui Bluetooth Low Energy
(BLE) pada parameter delay. Delay rata-rata yang dibutuhkan dalam proses pengiriman data dari Raspberry Pi ke client adalah sebesar 2.6 detik. Delay terbaik saat proses pengiriman data didapat pada connection interval 7.5 ms dengan nilai 2 detik. Delay terburuk saat proses pengiriman data berada pada percobaan dengan
connection interval 52.5ms dengan nilai 3 detik. Pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa semakin besar nilai connection interval, maka delay yang dihasilkan semakin besar.
Namun, pengaruh connection interval pada pengiriman melalui Bluetooth Low Energy
(BLE) pada penelitian kali ini tidak terlalu besar. Hal tersebut dapat disebabkan karena ukuran pesan yang dikirim tidak terlalu besar sehingga performansi pengiriman melalui Bluetooth Low Energy (BLE) tidak terlalu berpengaruh.
Beberapa saran untuk para peneliti yang ingin melakukan pengembangan pada penelitian dalam melakukan pengamatan tekanan darah melalui Bluetooth Low Energy (BLE) yaitu :
1. Mengoptimalkan teknologi Bluetooth Low Energy (BLE) sehingga pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) lebih stabil serta memerlukan waktu yang lebih singkat.
6. DAFTAR PUSTAKA
Andang, I. S., 2015. 5 Ancaman Kesehatan Tertinggi di Indonesia. [Online] Available at:
http://ylki.or.id/2016/02/5-ancaman-kesehatan-tertinggi-di-indonesia/ [Diakses 20 Februari 2017].
Anggara, F. H. D. & Prayitno, N., 2013. Faktor Faktor Yang Berhubungan Dengan Tekanan Darah Di Puskesmas Telaga Murni, Cikarang Barat Tahun 2012.
Jurnal Ilmiah Kesehatan, Volume 5, pp. 20-25.
Azam, M. N. A. & Anindito, B., 2016. BLE Observer Device Menggunakan Raspberry Pi 3 Untuk Menentukan Lokasi BLE Broadcaster, Surabaya: Universitas Narotama.
Candra, A., 2013. Penderita Hipertensi Terus Meningkat. [Online] Available at: http://health.kompas.com/read/2013/04/ 05/1404008/penderita.hipertensi.terus. meningkat
[Diakses 20 Februari 2017].
Collota, M. & Pau, G., 2015. A Solution Based on Bluetooth Low Energy for Smart Home. Energies, Volume 8, pp. 11916-11938.
Deshmukh, P. R. & Gawande, S. V., 2015. Raspberry Pi Technology. International Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, 5(4), pp. 37-40.
Platform Android. Jurnal Teknik POMITS, Volume 2, pp. 189-194. Hughes, J., Yan, J. & Soga, K., 2015.
Development Of Wireless Sensor Network Using Bluetooth Low Energy (BLE) For Construction Noise
Monitoring. International Journal On Smart Sensing And Intelligent Systems,
8(2), pp. 1379-1405.
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), 2009. Tekanan Darah. Pangan Dan Kesehatan.
Lindh, J., 2016. Bluetooth Low Energy Beacons, Texas: Texas
Instrument.
Maulidi, N. J. & Winarno, H., 2010. Gluterma Meter Digital Untuk Mengukur Tekanan Darah Manusia Berbasis Mikrokontroller ATMega8535,
Semarang: Universitas Negeri Semarang.
Mikhaylov, K., Plevritakis, N. & Tervonen, J., 2013. Performance Analysis and Comparison of Bluetooth Low Energy with IEEE 802.15.4 and SimpliciTI.
Journal of Sensor and Actuator Networks, Volume 2, pp. 589-613. Odinma, A. C. & Oborkhale, L., 2006. Quality
of Service Mechanisms and Challenges for IP Networks. The Pacific Journal of Science and Technology, 7(1), pp. 10-16.
Patil, H. B. & Umale, V. M., 2015. Arduino Based Wireless Biomedical Parameter Monitoring System. International Journal of Engineering Trends and Technology, Volume 28, pp. 316-320. Prasetya, I. W. J. A., 2015. Analisa Parameter
QoS Terhadap Pertambahan Jarak Dan Interferensi Wi-Fi Melalui Jaringan Bluetooth, Jember: Universitas Jember. Saparudin, et al., 2016. Implementasi Alat Ukur
Tekanan Darah Pada Pergelangan Tangan Menggunakan Sensor MPX5050GP Dan Tampilan Android Berbasis Arduino Pro Mini
ATMega328, Palembang: Universitas Sriwijaya.
Vacker, 2015. Internet Of Things (IoT).
[Online] Available at:
https://www.vackergroup.ae/our- services/automation/internet-of-things-iot-dubai-abu-dhabi-uae/
[Diakses 20 April 2017].
Zanella, A. et al., 2014. Internet of Things for Smart Cities. Internet Of Things,
