TUGAS AKHIR IMPLEMENTASI TERMOMETER NON KONTAK DIGITAL BERBASIS INTERNET OF THINGS UNTUK MENCEGAH PENYEBARAN COVID- 19

(1)

TUGAS AKHIR

IMPLEMENTASI TERMOMETER NON KONTAK DIGITAL BERBASIS INTERNET OF THINGS UNTUK MENCEGAH PENYEBARAN COVID-

19

IMPLEMENTATION OF NON CONTACTS DIGITAL THERMOMETERS BASED ON INTERNET OF THINGS FOR PREVENTS SPREAD OF

COVID-19

Disusun oleh LAILATUL HIKMAH

17201039

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO 2020

(2)

i

TUGAS AKHIR

19

COVID-19

Propsal Tugas Akhir ini digunakan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh

Gelar Ahli Madya Teknik (A.Md.T) Di Institut Teknologi Telkom Purwokerto

2020

Disusun oleh LAILATUL HIKMAH

17201039

DOSEN PEMBIMBING Raditya Artha Rochmanto S.T., M.T.

Slamet Indriyanto S.T., M.T.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK TELEKOMUNIKASI FAKULTAS TEKNIK TELEKOMUNIKASI DAN ELEKTRO

INSTITUT TEKNOLOGI TELKOM PURWOKERTO 2020

(3)

i

HALAMAN PENGESAHAN

19

COVID-19

Disusun oleh LAILATUL HIKMAH

17201039

Telah dipertanggungjawabkan di hadapan Tim Penguji pada tanggal 20 Maret 2020

Susunan Tim Penguji

Mengetahui,

Ketua Program Studi D3 Teknik Telekomunikasi Institut Teknologi Telkom Purwokerto

Muntaqo Alfin Amanaf, S.ST., M.T.

NIDN. 0607129002

Pembimbing Utama : Raditya Artha Rochmanto S.T.,M.T.

NIDN. 0620129002

( )

Pembimbing Pendamping : Slamet Indriyanto S.T., M.T.

NIDN. 0622028804

( )

Penguji 1 :

NIDN.

( )

Penguji 2 :

NIDN.

( )

(4)

ii

(5)

iii PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan kasih dan sayang-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “Implementasi Termometer Non Kontak Digital Berbasis Internet of Things untuk Mencegah Penyebaran Covid-19”.

Maksud dari penyusunan tugas akhir ini adalah untuk memenuhi salah satu syarat dalam menempuh ujian diploma tiga Teknik Telekomunikasi pada Fakultas Teknik Telekomunikasi dan Elektro Institut Teknologi Telkom Purwokerto.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, banyak pihak yang sangat membantu penulis dalam berbagai hal. Oleh karena itu, penulis sampaikan rasa terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:

1. Allah SWT atas segala limpahan karunia rahmat dan hidayah-Nya.

2. Orang tua yang senantiasa mendukung dalam setiap situasi dan kondisi.

3. Bapak Raditya Artha Rochmanto S.T.,M.T. dan Bapak Slamet Indriyanto S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang dengan penuh kesabaran dan ketulusan memberikan ilmu pengetahuan dan bimbingan kepada penulis.

4. Dosen - dosen program studi D3 Teknik Telekomunikasi Institut Teknologi Telkom Purwokerto yang telah membantu penulis dalam proses belajar.

5. Teman - teman mahasiswa program studi D3 Teknik Telekomunikasi yang penulis cintai dan sayangi.

Penulis menyadari bahwa penulisan laporan ini pasti memiliki kekurangan dan kelebihan, baik dari segi tutur kata ataupun dari segi penulisannya. Untuk itu penulis mengharapkan kritikan dan saran yang membangun demi Kesempurnaan Tugas Akhir ini. Untuk diskusi lebih lanjut mengenai Tugas Akhir yang dikerjakan oleh penulis dapat menghubungi melalui email : lailahikmah456@gmail.com

Purwokerto, Agustus 2020

(Lailatul Hikmah)

(6)

iv ABSTRAK

Saat ini dunia kesehatan sedang digemparkan dengan penemuan virus jenis baru yakni 2019 novel Coronavirus (2019-nCoV). Gejala dari penderita Covid-19 salah satunya yaitu suhu badan yang tinggi >38^oC. Termometer adalah alat untuk mengukur suhu badan yang paling efektif pada saat ini, beberapa jenis thermometer pengukur suhu badan yaitu termometer analog dan digital. Dalam penelitian ini penulis merancang termometer untuk suhu tubuh tinggi menggunakan sensor MLX90614 dengan mikrokontroler Node MCU ESP8266, LCD 16x2 sebagai output tampilan, dan buzzer untuk peringatan. Pengujian rancang bangun sisem ini dihasilkan untuk hasil pengujian pembacaan akurasi RFID didapat 100% akurat.

Hal ini menunjukkan, bahwa RFID berfungsi dengan baik dari hasil yang didapat tepat dengan tingkat akurasi 100%. Hasil akurasi yang dilakukan untuk pembacaan sensor MLX90614 dengan pembacaan termometer inframerah didapat yaitu tingkat keakurasian dengan perhitungan persentase error terdapat 0.5% yang artinya sensor berjalan dengan baik. Sedangkan dari hasil data pengujian didapat rata-rata delay dari data keseluruhan yaitu 0.07 s. Terdapat kenaikan delay jika jarak semakin jauh, hal ini membuktikan bahwa semakin jauh jarak dengan acces point yang terhubung dengan jaringan WiFi maka semakin besar delay yang didapat. Dari hasil pengujian throughput didapat nilai rata-rata throughput keseluruhan yaitu 21296.43 kbps. Pada gambar hasil grafik pengujian menunjukan penurunan laju data dari jarak 1 sampai 10 meter. Hal ini menunjukan bahwa semakin kecil delay per paket yang didapat maka semakin cepat laju data pada pengiriman data. Sedangkan jika semakin bedar delay per paket yang didapat maka semakin rendah kecepatan laju data pada pengiriman data.

Kata Kunci : Novel Coronavirus, sensor MLX90614, Node MCU ESP8266, Akurasi

(7)

v ABSTRACK

Currently the world of health is in an uproar with the discovery of a new type of virus, the 2019 novel Coronavirus (2019-nCoV). One of the symptoms of Covid-19 sufferers is a high body temperature> 38oC. Thermometer is a tool for measuring body temperature that is the most effective at this time, several types of thermometer measuring body temperature, namely analog and digital thermometers. In this study the authors designed a thermometer for high body temperature using an MLX90614 sensor with a MCU Node microcontroller ESP8266, a 16x2 LCD as a display output, and a buzzer for warnings. This system design test was produced for the results of testing the RFID accuracy readings obtained 100% accurate. This shows that RFID is functioning properly from the results obtained with an accuracy of 100%. The results of the accuracy carried out for the MLX90614 sensor readings with infrared thermometer readings were obtained, namely the level of accuracy with the calculation of the percentage error of 0.5% which means the sensor is running well. While the results of the test data obtained an average delay from the overall data, namely 0.07 s. There is an increase in delay if the distance is farther away, this proves that the farther the distance from the access point connected to the WiFi network, the greater delay is obtained. From the throughput test results, the overall throughput average value is 21296.43 kbps. In the picture the test graph shows a decrease in data rate from a distance of 1 to 10 meters. This shows that the smaller delay per packet is obtained, the faster the data rate on data transmission.

Meanwhile, if the more delay per packet is obtained, the lower the speed of data rates for data transmission.

Keywords: Novel Coronavirus, MLX90614 sensor, MCU ESP8266 node, accuracy

(8)

vi DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Halaman Pengesahan ... i

Halaman Pernyataan Orisinalitas ... ii

Prakata ... iii

Abstrak ... iv

Abstrack ... v

Daftar Isi ... vi

Daftar Gambar... viii

Daftar Tabel ... xi

Bab I Pendahuluan ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 3

1.4 Tujuan Penelitian ... 3

1.5 Manfaat Penelitian ... 4

1.6 Sistematika Penulisan ... 4

Bab II Dasar Teori ... 6

2.1 Kajian Pustaka ... 6

2.2 Dasar Teori ... 8

2.2.1 Virus Corona ... 8

2.2.2. Gejala Klinis Virus Corona ... 10

2.2.3. Node MCU ESP8266 ... 11

2.2.4 Sensor Inframerah Mlx90614 ... 12

2.2.5 Buzzer ... 14

2.2.6 LCD (Liquid Crystal Display) ... 14

2.2.6 RFID (Radio Frequency Identification) ... 16

2.2.6 Google Firebase ... 17

2.2.7 Mit App Inventor ... 17

Bab III Metodologi Penelitian ... 19

3.1 Alur Penelitian ... 19

3.2 Perancangan Hardware ... 21

(9)

vii

3.3 Perancangan Software ... 24

3.3.1 Arduino IDE ... 26

3.3.2 Firebase ... 31

3.3.3 Mit App Inventor ... 34

3.4 Skenario Pengujian Sistem ... 38

3.4.1 Skema Pengujian Akurasi Pembacaan RFID Dan Suhu ... 38

3.4.2 Skema Pengujian Delay Dari Keseluruhan Sistem ... 40

3.4.3 Skema Pengujian Throughput Wifi Nodemcu Esp8266 ... 41

3.4.4 Skema Pengujian Keseluruhan Sistem ... 42

Bab IV Hasil dan Pembahasan ... 44

4.1 Hasil Implementasi Hardware ... 44

4.2 Pengujian Keluaran Pada Serial Monitor... 45

4.3 Pengujian Akurasi Pembacaan Rfid Dan Suhu ... 45

4.4 Pengujian Delay Dari Keseluruhan Sistem ... 48

4.5 Pengujian Throughput Wifi NodeMCU ESP8266 ... 49

4.6 Pengujian Keseluruhan Sistem ... 50

4.6.1 Hasil Pengujian Aplikasi Thermona Pada Smartphone ... 51

Bab V Penutup ... 56

5.1 Kesimpulan ... 56

5.2 Saran ... 57

Daftar Pustaka ... 58

Lampiran ... 60

(10)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Struktur Coronavirus[1] ... 8

Gambar 2. 2 Ilustrasi transmisi Coronavirus[1] ... 9

Gambar 2. 3 Node MCU ESP8266[8] ... 11

Gambar 2. 4 Schematic Posisi Pin NodeMCU[8]. ... 12

Gambar 2. 5 Sensor Inframerah MLX90614 ... 13

Gambar 2. 6 Buzzer[10] ... 14

Gambar 2. 7 LCD 16x4 ... 15

Gambar 2. 8 Konfigurasi Pin LCD[11] ... 15

Gambar 2. 9 Diagram sistem RFID[12] ... 16

Gambar 2. 10 Tampilan App Inventor ... 18

Gambar 3. 1 Flowchart Alur Penelitian……… 20

Gambar 3. 2 Ilustrasi Blok sistem termometer non kontak digital ... 21

Gambar 3. 3 Blok diagram termometer non kontak digital ... 22

Gambar 3. 4 Schematic Keseluruhan Sistem Termometer Non Kontak Digital ... 23

Gambar 3. 5 Flowchart Program pada Node MCU ... 25

Gambar 3. 6 Flowchart software Android dengan Login Sebagai Staff Telkom Medika ... 26

Gambar 3. 7 Tampilan awal Arduino IDE 1.8.12 ... 27

Gambar 3. 8 Bagian header pada Board Arduino UNO ... 27

Gambar 3. 9 Void WiFi ... 28

Gambar 3. 10 Void bacaSuhu ... 29

Gambar 3. 11 Void bacaKartu ... 29

Gambar 3. 12 Void setup ... 30

Gambar 3. 13 Void loop ... 30

Gambar 3. 14 Tampilan Awal Firebase... 31

Gambar 3. 15 Pembuatan projek baru pada Firebase ... 33

Gambar 3. 16 Tampilan Realtime Database ... 33

Gambar 3. 17 Tampilan designer screen 1 ... 34

Gambar 3. 18 Tampilan block screen 1 ... 34

(11)

ix

Gambar 3. 29 Diagram pengujian akurasi pembacaan RFID dan suhu ... 39

Gambar 3. 30 Diagram Blok Perangkat Pengujian Throughput ... 40

Gambar 3. 31 Diagram pengujian delay dari keseluruhan sistem... 40

Gambar 3. 32 Diagram Blok Perangkat Pengujian Throughput ... 41

Gambar 3. 33 Blok Proses Pengujian Throughput ... 41

Gambar 3. 34 Pengujian keseluruhan sistem ... 43

Gambar 4. 1 Micro Board………. 44

Gambar 4. 2 Packaging ... 44

Gambar 4. 3 Tampilan pada serial monitor ... 45

Gambar 4. 4 Pengukuran Akurasi dari pembacaan Termometer infrared dengan pembacaan suhu pada MLX90614 ... 46

Gambar 4. 5 Hasil grafik pengujian delay ... 49

Gambar 4. 6 Hasil grafik pengujian Throughput ... 50

Gambar 4. 7 Tampilan screen 1 ... 51

Gambar 4. 13 Tampilan notifikasi ... 55

Gambar 5. 1 Record data sample 1 ... 76

(12)

x

Gambar 5. 31 Schematic PCB untuk hardware ... 86

(13)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Kajian Pustaka Penelitian Terdahulu ... 7

Tabel 2. 2 Fungsi pin pada MLX90614 ... 13

Tabel 2. 3 Operasi Dasar LCD ... 15

Tabel 3. 1 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan Sensor Inframerah MLX90614… 23 Tabel 3. 2 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan RFID Reader ... 23

Tabel 3. 3 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan LCD Display 16 x 2 terhubung dengan pin komunikasi I2C (Inter Integrated Circuit) ... 24

Tabel 3. 4 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan Buzzer ... 24

Tabel 4. 1 Hasil Pengujian jarak pembacaan sensor MLX90614……….45

Tabel 4. 2 Pembacaan Akurasi Pembacaan RFID ... 47

Tabel 4. 3 Pengujian Akurasi Pembacaan Suhu pada MLX90614 dan Termometer Infrared ... 47

Tabel 4. 4 Pengujian Delay dari keseluruhan sistem ... 48

Tabel 4. 5 Pengujian Troughput WIFI Node MCU ESP8266... 50

Tabel 4. 6 Pengujian keseluruhan sistem ... 51

Tabel 5. 1 Hasil Pengujian Akurasi Pembacaan RFID………71

Tabel 5. 2 Pengujian Akurasi Pembacaan Suhu Pada Mlx90614 Dan Termometer Infrared ... 72

Tabel 5. 3 Pengujian Delay Dari Keseluruhan Sistem ... 74

Tabel 5. 4 Pengujian Troughput WIFI Node MCU ESP8266 ... 75

Tabel 5. 5 Hasil Pengujian jarak pembacaan sensor MLX90614 ... 84

Tabel 5. 6 Data Pengujian Keseluruhan Sistem ... 85

(14)

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Saat ini dunia kesehatan sedang digemparkan dengan penemuan virus jenis baru yakni 2019 novel Coronavirus (2019-nCoV). Pada tanggal 31 Desember 2019, Tiongkok melaporkan kasus pneumonia misterius yang tidak diketahui penyebabnya, dalam 3 hari pasien dengan kasus tersebut berjumlah 44 pasien dan terus bertambah hingga saat ini berjumlah ribuan kasus. Pada awalnya data epidemiologi menunjukkan 66% pasien berkaitan dengan kasus tersebut. Sampel isolat dari pasien diteliti dengan hasil menunjukkan adanya infeksi coronavirus jenis beta coronavirus tipe baru, diberi nama 2019 novel Coronavirus (2019- nCoV)[1].

World Health Organization (WHO) memberi nama virus baru tersebut Severa Acute Respiratory Syndrome Corona Virus-2 (SARS-CoV-2) dan nama penyakitnya sebagai Coronavirus disease 2019 (COVID-19). Manifestasi klinis coronavirus biasanya muncul dalam 2 hari hingga 14 hari setelah paparan. Tanda dan gejala umum infeksi coronavirus antara lain gejala gangguan pernapasan akut seperti demam, batuk dan sesak napas. Pada kasus yang berat dapat menyebabkan pneumonia, sindrom pernapasan akut, gagal ginjal, dan bahkan kematian[2].

Perkembangan Covid-19 sangat mengganggu aktifitas warga Indonesia. Salah satu aktifitas yang terganggu yaitu proses belajar mengajar, oleh sebab itu untuk menjalankan protokol kesehatan penanganan Covid-19 yang diterbitkan pemerintah, beberapa kampus memberlakukan untuk kegiatan belajar mengajar secara online. Selain itu, salah satu upaya mencegah penyebaran Covid-19 di beberapa kampus memberlakukan pengecekan suhu tubuh untuk mahasiswa, pegawai dan tamu yang masih melakukan aktivitas dikampus menggunakan Thermometer Inframerah.

Ditemukan sebuah riset terkait sistem termometer non kontak digital, hanya saja belum menggunakan aplikasi android[3]. Oleh kerena itu, penulis membuat Implementasi Termometer Non Kontak Digital Berbasis Internet Of Things Mencegah Penyebaran Covid-19. Sistem ini juga dapat dipantau dan diakses melalui smartphone untuk mengetahui orang-orang yang keluar masuk melalui

(15)

2

kampus. Untuk mengetahui detail identitas dari setiap mahasiswa, sistem ini menggunakan RFID Reader untuk pembacaan identitas menggunakan Kartu tanda Mahasiswa dan Pegawai.

Pada sistem ini menggunakan mikrokontroler Node MCU ESP8266 untuk mengirim, memproses dan menerima data dengan konektivitas WiFi agar dapat diakses melalui smartphone untuk memantau kondisi suhu tubuh manusia. Alat ini dirancang menggunakan sensor Inframerah MLX90614 untuk mendeteksi suhu tubuh manusia >38^oC, jika suhu tubuh terdeteksi >38^oC akan ditandai suara dari buzzer dan LCD sebagai output tampilan dan memberikan peringatan melalui aplikasi. Dari data suhu tubuh yang diterima, untuk mengetahui identitas mahasiswa dan pegawai akan di tambahkan RFID reader yang akan membaca informasi menggunakan RFID tag yaitu Kartu Tanda Mahasiswa dan Pegawai.

Data yang di dapat akan dikirim ke server dan akan ditampilkan menggunakan aplikasi android.

1.2 RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang yang penulis sajikan, adapun rumusan masalah yang perlu dikaji lebih lanjut yaitu:

1. Bagaimana perancangan Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things Mencegah Penyebaran Covid-19 menggunakan Node MCU ESP8266, sensor inframerah MLX90514, LCD 16x2, buzzer sebagai peringatan jika suhu

>38^oC, dan RFID reader untuk membaca RFID tag Kartu Tanda Madasiswa (KTM) dan pegawai menggunakan aplikasi android pegawai di lingkungan IT Telkom Purwokerto?

2. Bagaimana mengimplementasikan Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things Mencegah Penyebaran Covid-19 di lingkungan IT Telkom Purwokerto?

3. Bagaimana perbandingan akurasi pembacaan sensor inframerah MLX90614 dengan thermometer digital dan thermometer infrared?

4. Bagaimana nilai delay sistem implementasi Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things menggunakan komunikasi Wi Fi?

(16)

3

5. Bagaimana nilai throughput sistem implementasi Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things menggunakan komunikasi Wi Fi?

1.3 BATASAN MASALAH

Batasan masalah dari penelitian ini adalah:

1. Menggunakan Mikrokontroler Node MCU ESP8266.

2. Sensor yang digunakan yaitu sensor inframerah MLX8266.

3. End Device bersifat statis atau tidak bergerak.

4. Pengukuran suhu diukur pada bagian kepala dengan jarak 3 sampai 5 cm.

5. Menggunakan konektifitas WiFi yang tersedia di lingkungan IT Telkom.

6. Menggunakan LCD untuk menampilkan suhu tubuh manusia.

7. Menggunakan Buzzer jika suhu tubuh diketahui >38^oC.

8. Menggunakan RFID reader untuk membaca identitas menggunakan RFID tag Kartu Tanda Mahasiswa dan Pegawai.

9. Subjek penelitian adalah mahasiswa dan pegawai IT Telkom Purwokerto

1.4 TUJUAN PENELITIAN

Sesuai dengan rumusan masalah yang penulis akan kaji, tujuan dari sistem ini adalah:

1. Merancang Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things Mencegah Penyebaran Covid-19 menggunakan Node MCU ESP8266, sensor inframerah MLX90514, LCD 16x2, buzzer sebagai peringatan jika suhu >38^oC, dan RFID reader untuk membaca RFID tag Kartu Tanda Madasiswa (KTM) dan Pegawai menggunakan aplikasi adroid di lingkungan IT Telkom Purwokerto.

2. Mengimplementasikan Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things Mencegah Penyebaran Covid-19 di lingkungan IT Telkom Purwokerto.

(17)

4

3. Dapat membandingkan akurasi pembacaan sensor inframerah MLX90614 dengan termometer infrared.

4. Mengukur nilai delay sistem implementasi Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things menggunakan komunikasi Wi Fi.

5. Mengukur nilai troughput sistem monitoring Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things menggunakan komunikasi Wi Fi.

1.5 MANFAAT PENELITIAN

Manfaat yang diharapkan dari penulisan ini yaitu:

1. Diharapkan dapat membantu untuk mengetahui dan memantau kondisi dari mahasiswa dan pegawai IT Telkom Purwokerto dari penyebaran Covid-19.

2. Mampu merancang Termometer Non Kontak Digital Berbasis Internet Of Things Mencegah Penyebaran menggunakan Node MCU ESP8266, sensor inframerah MLX90514, dan RFID reader untuk membaca RFID tag Kartu Tanda Madasiswa (KTM) dan Pegawai untuk mengirimkan data suhu tubuh ke database server Covid-19 di lingkungan IT Telkom Purwokerto.

3. Mampu mengimplementasikan Termometer Non Kontak Digital Berbasis Internet Of Things Mencegah Penyebaran Covid-19 di lingkungan IT Telkom Purwokerto.

4. Mampu membandingkan akurasi pembacaan sensor inframerah MLX90614 dengan thermometer digital dan thermometer infrared.

5. Mampu mengukur nilai delay pengiriman data suhu tubuh ke database server menggunakan RFID berbasis aplikasi android.

6. Mampu mengukur nilai throughput sistem monitoring Non Kontak Digital Termometer Berbasis Internet Of Things menggunakan komunikasi Wi Fi.

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Penelitian ini terdiri dari beberapa bab yang memiliki keterkaitan hubungan antara satu sama lainnya. Bab 1 ini berisi latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika penulisan. Bab 2 membahas tentang kajian pustaka terkait penelitian yang sama, virus corona, gejala dan penyebaran virus corona, Mikrokontroller NodeMCU ESP8266, sensor

(18)

5

inframerah MLX90614, LCD, Buzzer, RFID, Google Firebase, dan MIT App Inventor. Bab 3 berisi blok diagram dan flowchart perancangan program sampai dengan pembuatan perangkat. Pada bab ini juga dijelaskan mengenai komponen yang digunakan pada penyusunan tugas akhir. Analisa dan pembahasan mengacu pada dasar teori pada bab 2 dan data hasil pengujian dibahas pada bab 4. Bab 5 berisi tentang kesimpulan dari penelitian dan saran untuk pengembangan tugas akhir untuk kedepannya.

(19)

6 BAB II DASAR TEORI 2.1 KAJIAN PUSTAKA

Penelitian Jecson, Mas Sarwoko, dan Ahmad pada tahun 2016 yang berjudul

“Perancangan Termometer Digital Tanpa Sentuhan” memaparkan hasil perancangan alat menggunakan Arduino Uno dengan pengujian alat pada suhu tubuh manusia di ruang ber-AC, ruang terbuka dan didalam ruangan. Hasil penelitian tersebut diperoleh nilai akurasi suhu pada jarak 10 cm berkisar 98,70%

hingga 99,92%[4].

Penelitian Lazuardo pada tahun 2017 yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pengukur Detak Jantung dan Panas Tubuh dengan Komunikasi WiFi (2,4 GHz) Menggunakan Android” memaparkan hasil penelitiannya berupa alat yang digunakan oleh penderita jantung menggunakan Pulse Heart Sensor untuk mendeteksi detak jantung yang diletakan pada jari telunjuk penderita, dan sensor MLX90614 untuk mendeteksi suhu tubuh yang diletakkan pada pergelangan tangan pasien penderita jantung Hasil penelitian yang didapat menggunakan sensor MLX90614 memiliki koefesien determinasi 0,9626 dimana semakin mendekati jarak maka nilai sensor semakin baik[5].

Sedangkan penelitian Nita, Torib, dan Dwi pada tahun 2018 yang berjudul “Uji Thermometer Suhu Tubuh Contact dan Non Contact” memaparkan hasil penelitiannya yang berupa uji coba menggunakan sensor DS18B20 untuk mengukur suhu tubuh contact pada bagian aksila atau ketiak dan sensor MLX90614 untuk mengukur suhu tubuh non contact pada bagian tympani atau telinga menggunakan Arduino Uno. Hasil uji sensitivitas dan spesitifitas didapatkan presentase untuk suhu tubuh non contact adalah 96,67 % [6].

Selanjutya adalah penelitian Taryudi pada tahun 2019 yang berjudul “Patient Monitoring Sistem Berbasis IoT Dalam Pencegahan Penyakit Tuberkulosis”

memaparkan hasil berupa alat menggunakan sensor MAX30100 untuk mengukur kadar oksigen dan detak jantung, sekaligus menggunakan sensor MLX90614 untuk pasien penderita Tuberkulosis. Hasil penelitian n persentase error 6.5% untuk pendeteksi denyut nadi, 4% untuk pendeteksi kadar oksigen dan 1.7% untuk pendeteksi suhu tubuh[7].

(20)

7

Hubungan dari keempat penelitian diatas yaitu objek penelitiannya yaitu berupa beberapa pengukuran suhu tubuh manusia menggunakan sensor MLX90614 untuk beberapa kondisi seperti untuk kondisi tubuh di ruang ber-AC, terbuka, dan tertutup, digunakan untuk penderita jantung, TBC, dan diletakan pada bagian tympani. Keempat penelitian tersebut diperlukannya sistem yang dapat memberikan informasi adanya thermometer tanpa sentuh untuk mengukur suhu tubuh tinggi untuk mencegah penyebaran Covid-19 dan dapat dipantau melalui smartphone.

Tabel 2. 1 Kajian Pustaka Penelitian Terdahulu No Jurnal Tahun Sensor Mikrok

ontroler Keterangan 1 Jecson dkk

Perancangan Termometer Digital Tanpa Sentuhan”

2016 Arduino UNO, Sensor Inframerah MLX90614

Arduino UNO

Memaparkan hasil yang dianalisa bahwa nilai

akurasi suhu

menggunakan sensor MLX90614 pada jarak 10 cm berkisar 98,70%

hingga 99,92%

2 Lazuardo

“Rancang Bangun Alat Pengukur Detak Jantung dan Panas Tubuh dengan Komunikasi WiFi (2,4 GHz) Menggunakan Android”

2017 Arduino UNO, Sensor MLX90614, pulse heart sensor, NodeMCU32 66, Resistor, LED, LM358

Arduino UNO, Thingsp eak

Memaparkan hasil penelitiannya

menggunakan sensor MLX90614 memiliki koefesien determinasi 0,9626 dimana semakin mendekati jarak maka nilai sensor semakin baik.

3 Nita dkk “Uji Thermometer Suhu Tubuh Contact dan Non Contact

2018 ATmega328 P, Sensor MLX90614, sensor DS18B20, LCD Sensor MLX90614,

ATmega 328P

Memaparkan Hasil uji sensitivitas dan spesitifitas sensor MLX90614 didapatkan presentase untuk suhu tubuh non contact adalah 96,67 %.

4 Taryudi

“Patient Monitoring System

Berbasis IoT Dalam

2019 Sensor MLX90614, sensor MAX30100, Node MCU ESP8266,

Node MCU ESP826 6, Blynk

Memaparkan Hasil penelitian nilai n persentase error 6.5%

untuk pendeteksi denyut nadi, 4% untuk pendeteksi kadar

(21)

8 Pencegahan

Penyakit Tuberkulosis”

GPS NEO

6MV2

oksigen dan 1.7% untuk pendeteksi suhu tubuh menggunakan sensor MLX90614.

2.2 DASAR TEORI 2.2.1 Virus Corona

Coronavirus merupakan virus RNA strain tunggal positif, berkapsul dan tidak bersegmen. Coronavirus tergolong ordo Nidovirales, keluarga Coronaviridae.

Coronaviridae dibagi dua subkeluarga dibedakan berdasarkan serotipe dan karakteristik genom. Terdapat empat genus yaitu alpha coronavirus, betacoronavirus, deltacoronavirus dan gamma coronavirus. Coronavirus memiliki kapsul, partikel berbentuk bulat atau elips, sering pleimorfik dengan diameter sekitar 50-200m. Semua virus ordo Nidovirales memiliki kapsul, tidak bersegmen, dan virus positif RNA serta memiliki genom RNA sangat panjang.12 Struktur coronavirus membentuk struktur seperti kubus dengan protein S berlokasi di permukaan virus. Protein S atau spike protein merupakan salah satu protein antigen utama virus dan merupakan struktur utama untuk penulisan gen. Protein S ini berperan dalam penempelan dan masuknya virus kedalam sel host (interaksi protein S dengan reseptornya di sel inang)[1].

Gambar 2. 1 Struktur Coronavirus[1]

Kebanyakan Coronavirus menginfeksi hewan dan bersirkulasi di hewan.

Coronavirus menyebabkan sejumlah besar penyakit pada hewan dan kemampuannya menyebabkan penyakit berat pada hewan seperti babi, sapi, kuda, kucing dan ayam. Coronavirus disebut dengan virus zoonotik yaitu virus yang ditransmisikan dari hewan ke manusia. Banyak hewan liar yang dapat membawa patogen dan bertindak sebagai vektor untuk penyakit menular tertentu. Kelelawar,

(22)

9

tikus bambu, unta dan musang merupakan host yang biasa ditemukan untuk Coronavirus[1].

Coronavirus pada kelelawar merupakan sumber utama untuk kejadian severe acute respiratory syndrome (SARS) dan Middle East respiratory syndrome (MERS). Namun pada kasus SARS, saat itu host intermediet (masked palm civet atau luwak) justru ditemukan terlebih dahulu dan awalnya disangka sebagai host alamiah. Barulah pada penelitian lebih lanjut ditemukan bahwa luwak hanyalah sebagai host intermediet dan kelelawar tapal kuda (horseshoe bars) sebagai host alamiahnya. Secara umum, alur Coronavirus dari hewan ke manusia dan dari manusia ke manusia melalui transmisi kontak, transmisi droplet, rute feses dan oral[1].

Transmisi kontak dari manusia ke manusia yaitu kontak langsung dengan jaringan atau cairan tubuh penderita. Covid-19 ditularkan melalui mata, mulut, atau luka terbuka. Penularan transmisi droplet dengan melalui udara, baik secara langsung (airborne) ataupun droplet, penyebaran melalui udara dan droplet biasanya terjadi pada orang yang sudah menderita saluran pernafasan. Selanjutnya penularan melalui rute feses dan oral, makanan air atau permukaan barang yang terkontaminasi biasanya kuman, bakteri atau virus terdapat pada feses, urine, dan air liur penderita.

Gambar 2. 2 Ilustrasi transmisi Coronavirus[1]

Coronavirus menginfeksi orang dewasa atau anak usia lebih tua, dengan gejala klinis ringan seperti common cold dan faringitis sampai berat seperti SARS atau MERS serta beberapa strain menyebabkan diare pada dewasa. Infeksi Coronavirus biasanya sering terjadi pada musim dingin dan semi. Hal tersebut terkait dengan faktor iklim dan pergerakan atau perpindahan populasi yang

(23)

10

cenderung banyak perjalanan atau perpindahan. Selain itu, terkait dengan karakteristik Coronavirus yang lebih menyukai suhu dingin dan kelembaban tidak terlalu tinggi[1].

Semua orang secara umum rentan terinfeksi. Pneumonia Coronavirus jenis baru dapat terjadi pada pasien immunocompromis dan populasi normal, bergantung paparan jumlah virus. Jika kita terpapar virus dalam jumlah besar dalam satu waktu, dapat menimbulkan penyakit walaupun sistem imun tubuh berfungsi normal.

Orang-orang dengan sistem imun lemah seperti orang tua, wanita hamil, dan kondisi lainnya, penyakit dapat secara progresif lebih cepat dan lebih parah. Infeksi Coronavirus menimbulkan sistem kekebalan tubuh yang lemah terhadap virus ini lagi sehingga dapat terjadi reinfeksi[1].

2.2.2. Gejala Klinis Virus Corona

Infeksi COVID-19 dapat menimbulkan gejala ringan, sedang atau berat.

Gejala klinis utama yang muncul yaitu demam (suhu >38^oC), batuk dan kesulitan bernapas. Selain itu dapat disertai dengan sesak memberat, fatigue, mialgia, gejala gastrointestinal seperti diare dan gejala saluran napas lain. Setengah dari pasien timbul sesak dalam satu minggu. Pada kasus berat perburukan secara cepat dan progresif, seperti ARDS, syok septik, asidosis metabolik yang sulit dikoreksi dan perdarahan atau disfungsi sistem koagulasi dalam beberapa hari. Pada beberapa pasien, gejala yang muncul ringan, bahkan tidak disertai dengan demam.

Kebanyakan pasien memiliki prognosis baik, dengan sebagian kecil dalam kondisi kritis bahkan meninggal. Berikut sindrom klinis yang dapat muncul jika terinfeksi[1].

Berikut sindrom klinis yang dapat muncul jika terinfeksi.

a. Tidak berkomplikasi

Kondisi ini merupakan kondisi teringan. Gejala yang muncul berupa gejala yang tidak spesifik. Gejala utama tetap muncul seperti demam, batuk, dapat disertai dengan nyeri tenggorok, kongesti hidung, malaise, sakit kepala, dan nyeri otot.

Perlu diperhatikan bahwa pada pasien dengan lanjut usia dan pasien immunocompromises presentasi gejala menjadi tidak khas atau atipikal. Selain itu, pada beberapa kasus ditemui tidak disertai dengan demam dan gejala relatif ringan.

(24)

11

Pada kondisi ini pasien tidak memiliki gejala komplikasi diantaranya dehidrasi, sepsis atau napas pendek.

b. Pneumonia ringan

Gejala utama dapat muncul seperti demam, batuk, dan sesak. Namun tidak ada tanda pneumonia berat. Pada anak-anak dengan pneumonia tidak berat ditandai dengan batuk atau susah bernapas atau tampak sesak disertai napas cepat atau takipnea tanpa adanya tanda pneumonia berat. Berikut ini definisi takipnea pada anak:

● < 2 bulan : ≥ 60x/menit

● 2-11 bulan : ≥ 50x/menit

● 1-5 tahun : ≥ 40x/menit[1]

2.2.3. Node MCU ESP8266

NodeMCU pada dasarnya adalah pengembangan dari ESP 8266 dengan firmware berbasis e-Lua. Pada Node MCU ESP8266 dilengkapi dengan micro usb port yang berfungsi untuk pemorgaman maupun power supply. Selain itu juga pada NodeMCU di lengkapi dengan tombol push button yaitu tombol reset dan flash.

NodeMCU menggunakan bahasa pemorgamanan Lua yang merupakan package dari esp8266. Bahasa Lua memiliki logika dan susunan pemorgaman yang sama dengan C hanya berbeda syntax. Jika menggunakan bahasa Lua maka dapat menggunakan tool Lua loader maupun Lua uploder.

Selain dengan bahasa Lua Node MCU ESP 8266 juga support dengan sofware Arduino IDE dengan melakukan sedikit perubahan board manager pada Arduino IDE.Sebelum digunakan Board ini harus di Flash terlebih dahulu agar support terhadap tool yang akan digunakan. Jika menggunakan Arduino IDE menggunakan firmware yang cocok yaitu firmware keluaran dari Ai Thinker yang support AT Command. Untuk penggunaan tool loader Firmware yang di gunakan adalah firmware Node MCU ESP8266[8].

Gambar 2. 3 Node MCU ESP8266[8]

(25)

12

Gambar 2. 4 Schematic Posisi Pin NodeMCU[8].

Spesifikasi Mikrokontroler Node MCU ESP8266 a. Mikrokontroler : ESP8266

b. Ukuran board : 57 mmx 30 mm c. Tegangan Input : 3.3 – 5V d. GPIO : 13 Pin

e. Kanal PWM : 10 Kanal f. 10 bit ADC pin : 1 Pin g. Flash Memory : 4 MB h. Clock Speed : 40/26/24 MHz i. WiFi : IEEE 802.11 b/g/n j. Frekuensi : 2.4 – 22.5 GHz k. USB Port : Micro USB l. Card Reader : Tidak ada

m. USB to Serial Converter : CH340G

2.2.4 Sensor Inframerah MLX90614

Sensor infrared thermometer merupakan sebuah termometer infrared untuk mengukur suhu secara tidak langsung. Kedua chip IR thermopile sensitif detektor dan pengkondisian sinyal ASIC yang terintegrasi pada sebuah TO-39 kaleng.

Diintegrasikan ke dalam sensor infrared thermometer yang merupakan noise amplifier rendah, 17-bit ADC dan Unit DSP yang kuat sehingga mencapai akurasi dan resolusi tinggi pada termometer. Sensor infrared thermometer dikalibrasi dengan output SMBus digital dengan akses penuh pada suhu yang diukur pada

(26)

13

rentang temperatur lengkap dengan resolusi 0,02ôC. Pengguna dapat mengkonfigurasi output digital menjadi PWM. Pada standarnya, 10-bit PWM dikonfigurasi untuk dapat mengirimkan suhu ukur dalam kisaran -20ôC - 120ôC dengan resolusi output dari 0,14ôC[9].

Gambar 2. 5 Sensor Inframerah MLX90614

Pada Tabel 2.2. berikut merupakan fungsi setiap pin pada sensor infrared thermometer.

Tabel 2. 2 Fungsi pin pada MLX90614

Nama Pin Fungsi

VSS Ground

SCL

Masukan clock serial untuk protocol komunikasi 2 kawat, terdapat 5,7V zener untuk koneksi transistor bipolar eksternal pada MLX90614 sebagai pemasok sumber eksternal 8-16V

PWM/SDA Masukan/keluaran digital. Pada keadaan normal sebagai pengukur temperatur objek terletak pada pin PWM.

VDD Suplai tegangan eksternal

Adapun spesifikasi dari sensor infrared thermometer ini adalah sebagai berikut : 1. Ukuran kecil, biaya rendah

2. Mudah untuk mengintegrasikan 3. Dapat beroperasi dengan daya 3V

4. Pabrik dikalibrasi dalam rentang temperatur yang luas:

- 40 Sampai + 85 ° C untuk suhu sensor - 70 Sampai + 380 ° C untuk suhu objek 5. SMBus antarmuka digital yang kompatibel

6. Output PWM disesuaikan untuk membaca terus menerus

7. Akurasi yang tinggi dari 0,5 ° C selama rentang temperatur yang luas (0 + 50 ° C untuk kedua Ta dan Untuk)

8. Resolusi pengukuran 0,02 ° C

(27)

14 9. Versi zona tunggal dan ganda

10. Adaptasi sederhana selama 8 sampai 16V aplikasi 11. Mode hemat daya

12. Pilihan paket yang berbeda untuk aplikasi dan pengukuran fleksibilitas 13. Kelas otomotif[9]

2.2.5 Buzzer

Buzzer adalah sebuah komponen elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri arus sehingga menjadi elektromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar, tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa digunakan sebagai indikator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm)[10].

Gambar 2. 6 Buzzer[10]

2.2.6 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD merupakan salah satu perangkat penampil yang sekarang ini mulai banyak digunakan. Penampil LCD mulai dirasakan menggantikan fungsi dari penampil CRT (Cathode Ray Tube), yang sudah berpuluh-puluh tahun digunakan manusia sebagai penampil gambar/text baik monokrom (hitam dan putih), maupun yang berwarna. Teknologi LCD memberikan keuntungan dibandingkan dengan teknologi CRT, kaena pada dasarnya, CRT adalah tabung triode yang digunakan sebelum transistor ditemukan. Beberapa keuntungan LCD dibandingkan dengan CRT adalah konsumsi daya yang relatif kecil, lebih ringan, tampilan yang lebih

(28)

15

bagus, dan ketika berlama-lama di depan monitor, monitor rikan kejenuhan pada mata dibandingkan dengan LCD. Berikut ini adalah gambar LCD 16 kolom 2 baris (16x2)[11].

Gambar 2. 7 LCD 16x2 Konfigurasi pin LCD terdapat pada gambar dibawah ini:

Gambar 2. 8 Konfigurasi Pin LCD[11]

Operasi dasar pada LCD terdiri dari empat, yaitu instruksi mengakses proses internal, instruksi menulis data, instruksi membaca kondisi sibuk, dan instruksi membaca data. ROM pembangkit sebanyak 192 tipe karakter, tiap karakter dengan huruf 5x7 dot matrik. Kapasitas pembangkit RAM 8 tipe karakter (membaca program), maksimum pembacaan 80x8 bit tampilan data. Perintah utama LCD adalah Display Clear, Cursor Home, Display ON/OFF, Display Character Blink, Cursor Shift, dan Display Shift. Tabel 2.2 menunjukkan operasi dasar LCD[11].

Tabel 2. 3 Operasi Dasar LCD

Nomor Pin Nama Keterangam

1 GND Ground

2 VCC +5V

3 VEE Contras

4 RS Register Select

5 RW Read/Write

6 E Enable

7-14 D0-D7 Data bit 0-7

15 A Anoda

16 K Katoda

(29)

16 2.2.6 RFID (Radio Frequency Identification)

RFID (Radio Frequency Identification) merupakan salah satu bentuk perkembangan dari teknologi nirkabel (wireless) yang digunakan sebagai pengganti teknologi barcode. Teknologi ini bekerja dengan memanfaatkan gelombang frekuensi transmisi radio untuk mengidentifikasi suatu objek berupa sebuah piranti kecil yang disebut tag atau transponder (transmitter dan responder). Sistem identifikasi pada RFID merupakan tipe sistem identifikasi automatis yang bertujuan untuk memungkinkan data yang ditransmisikan oleh tag RFID dapat dibaca oleh suatu reader RFID yang kemudian akan diproses sesuai dengan kebutuhan dari aplikasi yang dibuat. Data yang diterima oleh reader RFID merupakan data yang diperoleh dari proses pentransmisian data dari tag. Data tersebut merupakan suatu susunan nomor unik yang berisi informasi identifikasi yang dapat digunakan untuk aplikasi smard card, pencarian lokasi, maupun informasi spesifik yang terdapat pada suatu produk yang memiliki tag[12].

Gambar 2. 9 Diagram sistem RFID[12]

Prinsip kerja dari sistem RFID adalah ketika reader memancarkan gelombang radio, apabila tag RFID berada dalam jangkauan gelombang frekuensi radio tersebut, maka chip yang ada pada tag RFID akan dibangkitkan melalui tegangan terinduktansi dan akan memberikan respon balik, yaitu tag RFID akan mengirimkan nomor unik yang tersimpan didalamnya secara wireless ke reader RFID untuk di baca. Setelah itu reader akan meneruskan data yang dibaca ke host komputer yang terhubung dengan reader[12].

(30)

17 2.2.6 Google Firebase

Firebase adalah API yang disediakan google untuk penyimpanan dan penyelarasan data ke dalam aplikasi Android, iOS, atau web. Realtime database adalah salah satu fasilitas yang menyimpan data ke database dan mengambil data darinya dengan sangat cepat tetapi firebase bukan hanya realtime database, jauh lebih dari itu. Firebase memiliki banyak fitur seperti authentication, database, storage, hosting, pemberitahuan dan lain-lain[13].

Firebase database merupakan penyimpanan basis data nonSQL yang memungkinan untuk menyimpan beberapa tipe data. Tipe data itu antara lain String, Long, dan Boolean. Data pada Firebase database disimpan sebagai objek JSON tree.

Tidak seperti basis data SQL, tidak ada tabel dan baris pada basis data non-SQL.

Ketika ada penambahan data, data tersebut akan menjadi node pada struktur JSON.

Node merupakaan simpul yang berisi data dan bisa memiliki cabang-cabang berupa node lainnya yang berisi data pula. Proses pengisian suatu data ke Firebase database dikenal dengan istilah push[13].

2.2.7 MIT App Inventor

MIT App Inventor merupakan sebuah tool online untuk membuat aplikasi android, app inventor dikembangkan oleh MIT sebelumnya yang dikembangkan oleh google. Tool tersebut berbasis visual block programming, sehingga kita dapat membuat aplikasi tanpa kode satupun. App inventor memungkinkan kita mengembangkan aplikasi untuk ponsel android menggunakan browser web dan baik telepon yang terhubung atau emulator. Server app inventor menyimpan pekerjaan dan membantu melacak proyek-proyek yang ada. App inventor berkerja dengan bahasa pemrograman Scratch dari MIT yang secara spesifik merupkan implementasi dari Open Block yang dididtribusikan oleh MIT Scheller Teacger Education Program yang diambil dari riset yang dilakukan pada Ricarose. App inventor menggunakan kawa language framework dan kawa’s dialect yang di develop oleh per bothner dan di distribusikan sebagai bagian dari GNU Operating System oleh Free Software Foundation sebagai compiler yang mentranslate visual block programming untuk diimplementasikan pada platform android[14].

(31)

18

Gambar 2. 10 Tampilan App Inventor

(32)

19 BAB III

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dirancang dengan sistem termometer non kontak digital berbasis IoT untuk mencegah penyebaran virus corona yang dapat memantau dengan melihat suhu tubuh mahasiswa di lingkungan IT Telkom Purwokerto. Salah satu gejala penderita virus corona yaitu demam tinggi >38^oC. Dalam hal ini penulis menggunakan sensor Inframerah MLX90614 untuk mendeteksi suhu tubuh, LCD 16x4 untuk menampilkan suhu tubuh yang terdeteksi, dan buzzer akan bunyi sekaligus akan memberikan notifikasi di aplikasi jika diketahui suhu tubuh >38^oC.

Hal ini mempermudah pihak kampus dalam bidang kesehatan yaitu Telkom Medika untuk memeriksa mahasiswa jika diketahui suhu badan >38^oC. Dari data suhu tubuh yang diterima, untuk mengetahui identitas mahasiswa dan pegawai akan di tambahkan RFID reader yang akan membaca informasi menggunakan RFID tag yaitu Kartu Tanda Mahasiswa dan Pegawai. Data yang di dapat akan dikirim menggunakan mikrokontroler Node MCU ESP8266 menggunakan konektifitas WiFi ke server dan akan ditampilkan menggunakan aplikasi android.

3.1 ALUR PENELITIAN

Penelitian dilakukan dalam berbagai tahap yaitu dimulai dari identifikasi masalah, mengumpulkan studi literatur, melakukan perancangan hardware, melakukan perancangan software, melakukan pengujian sistem, pembuatan hasil data, analisa dari hasil data penelitian, dan menyimpulkan hasil data yang telah diperoleh. Tahapan-tahapan tersebut akan disajikan bentuk flowchart seperti pada gambar 3.1.

(33)

20

Mulai

Identifikasi Masalah

Studi Literatur

Perancangan Hardware

Pembuatan Hardware

Perancangan Software

Pembuatan Software

Ada Kesalahan?

Hasil Data

Menganalisa hasil pengujian

Kesimpulan

Selesai Ya

Tidak

Gambar 3. 1 Flowchart Alur Penelitian

(34)

21

Berdasarkan flowchart alur penelitian pada gambar 3.1 Penelitian dilakukan dalam berbagai tahap dalam proses pengerjaan, dimulai dari identifikasi masalah, mengumpulkan studi literatur, studi literatur sangat penting dilakukan karena pada tahap ini mencari referensi yang menunjang terkait dengan judul penelitian. Studi literatur diambil dari penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan judul.

Selanjutnya yaitu proses perancangan hardware, perancangan hardware dilakukan dengan pengumpulan alat dan bahan yang terdiri dari sensor inframerah MLX90614 yang digunakan untuk mendeteksi suhu tubuh, LCD 16x4 yang digunakan untuk menampilkan suhu yang terdeteksi, buzzer yang dikontrol oleh Node MCU sebagai sirine jika diketahui suhu tubuh >38^oC.

Setelah perancangan hardware yaitu perancangan software, perancangan software dilakukan untuk proses pembuatan aplikasi android menggunakan App Inventor untuk mengetahui suhu tubuh secara online dan penyimpanan data menggunakan firebase. Pada flowchart, setelah perancangan hardware dan software yaitu melakukan pembuatan hardware dan software lalu pengujian jika ada masalah tidak sesuai dengan parameter perancangan hardware dan software akan di lakukan kembali hingga pengujian berhasil, jika dalam pengujian tidak terjadi masalah maka akan dilanjutkan ke tahap pengumpulan hasil data dan analisa dan pembahasan, setelah itu penulis dapat menarik kesimpulan dari hasil pengujian dan pembahasan.

3.2 PERANCANGAN HARDWARE

Dalam penelitian ini perangkat yang digunakan meliputi perangkat keras dan perangkat lunak. Data dari sistem yang terpasang pada pintu kampus tersebut dikirim ke server database firebase dan dapat diakses melalui aplikasi android yang telah dibuat melalui App Inventor.

Gambar 3. 2 Ilustrasi Blok sistem termometer non kontak digital

(35)

22

Berdasarkan ilustrasi pada gambar 3.2 thermometer non kontak digital akan diletakkan pada pintu masuk Kampus IT Telkom Purwokerto. Sistem akan mendeteksi suhu tubuh mahasiswa dan pegawai yang keluar masuk dari lingkungan IT Telkom. Tampilan suhu tubuh akan di tampilkan melalui LCD yang terdapat pada perangkat, lalu untuk mendata suhu tubuh dengan tag Kartu Tanda Mahasiswa (KTM) atau pegawai. Data akan dikirim dan disimpan menggunakan firebase database, untuk mengecek identitas mahasiswa dan pegawai dengan data suhunya, menggunakan aplikasi android MIT App Inventor yang dapat diakses oleh Telkom Medika.

Gambar 3. 3 Blok diagram termometer non kontak digital

Blok diagram termometer non kontak digital diawali dari prototype yang akan dipasang pada pintu masuk Kampus IT Telkom, kemudian sistem akan mencari koneksi internet. Sistem diawali dengan mahasiswa dan pegawai meletakkan kartu KTM dan pegawai pada sistem komponen yang akan di desain menjadi satu box.

Semua perangkat hardware dihubungkan dengan mikrokontroler Node MCU ESP8266. Data dari perangkat akan dikirimkan menggunakan jaringan WiFi sehingga aplikasi android akan merespon sesuai dengan perubahan data pada firebase.

Pada gambar 3.4 Schematic keseluruhan sistem termometer non kontak digital, sensor inframerah MLX90614 terhubung dengan NodeMCU ESP8266 pada pin D1 dan D2, untuk LCD Display 16 x 2 terhubung ke NodeMCU ESP8266 menggunakan pin komunikasi I2C (Inter Integrated Circuit) juga terhubung pada pin D1 dan D2. Sedangkan RFID Reader terhubung menggunakan pin komunikasi SPI (Serial Peripheral Interface) untuk SS (Slave Select) terhubung dengan pin D4, SCK (Serial Clock) terhubung dengan pin D5, MOSI (Master Output Slave Input)

(36)

23

terhubung dengan pin D7, dan MISO (Master Input Slave Output) terhubung dengan pin D6. Selain itu buzzer terhubung dengan mikrokontroler pada pin D8.

Gambar 3. 4 Schematic Keseluruhan Sistem Termometer Non Kontak Digital

Pada Tabel berikut ini merupakan Mapping pin keseluruhan perangkat hardware Tabel 3. 1 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan Sensor Inframerah MLX90614

No Pin Node MCU ESP8266

Pin Sensor

MLX90614 Keterangan

1 D1 SCL Pin SCL pada sensor MLX90614

dihubungkan ke pin D1 pada Node MCU

2 D2 SDA Pin SDA pada sensor MLX90614

3 VCC VCC

Pin VCC pada sensor MLX90614 dihubungkan ke pin VCC pada Node MCU

4 GND GND

Pin GND pada sensor MLX90614 dihubungkan ke pin GND pada Node MCU

Tabel 3. 2 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan RFID Reader

No Pin Node MCU ESP8266

Pin RFID

Reader Keterangan

1 D4 SDA Pin SDA pada RFID Reader dihubungkan

ke pin D4 pada Node MCU

2 D5 SCK Pin SCK pada RFID Reader dihubungkan

ke pin D5 pada Node MCU

(37)

24

3 D7 MOSI Pin MOSI pada RFID Reader

4 D6 MISO

Pin MISO pada RFID Reader dihubungkan ke pin GND pada Node MCU

5 GND GND

Pin GND pada RFID Reader dihubungkan ke pin GND pada Node MCU

6 3V 3V3 Pin 3V3 pada RFID Reader dihubungkan

ke pin 3V pada Node MCU

Tabel 3. 3 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan LCD Display 16 x 2 terhubung dengan pin komunikasi I2C (Inter Integrated Circuit)

No Pin Node MCU

ESP8266 Pin I2C Keterangan

1 D1 SCL Pin SCL pada I2C dihubungkan ke pin

D1 pada Node MCU

2 D2 SDA Pin SDA pada I2C dihubungkan ke pin D2 pada Node MCU

3 GND GND Pin GND pada I2C dihubungkan ke pin GND pada Node MCU

4 VCC VCC Pin VCC pada I2C dihubungkan ke pin VCC pada Node MCU

Tabel 3. 4 Konfigurasi Node MCU ESP8266 dengan Buzzer

No Pin Node MCU

ESP8266 Pin Buzzer Keterangan

1 D8 Pin Positif

(+)

Pin Positif (+) pada Buzzer dihubungkan ke pin D8 pada Node MCU

2 GND GND Pin GND pada Buzzer dihubungkan ke pin GND pada Node MCU

3.3 PERANCANGAN SOFTWARE

Perancangan sistem termometer non kontak digital meliputi perancangan software dan hardware. Berikut flowchart program perancangan software pada perangkat harddware.

(38)

25

Mulai

Inisialisasi Node MCU

Inisialisasi Jaringan

Jari ngan Terhubung?

Inisialisasi R FID

Membaca data ID KTM

Ada kartu terbaca?

Ya

Tidak

Ya

Tidak

Inisialisasi sensor MLX90614

Det eksi Inframerah

Mengubah Inframerah ke suhu

Membaca suhu

Apakah temperatur suhu

badan >38^oC

?

Buzzer Off

Buzzer On

Tidak

Membaca database dan ditampilkan di

LCD

Kirim ID Kartu Tag dan data suhu ke database firebase

Selesai Ya

Gambar 3. 5 Flowchart Program pada Node MCU

Berdasarkan flowchart program pada Node MCU menggunakan ESP8266 dilengkapi dengam konektifitas WiFi hingga jaringan terhubung ke internet, Untuk membaca identitas dari setiap mahasiswa atau pegawai dengan menggunakan RFID

(39)

26

Reader dan RFID Tag menggunakan Kartu Tanda Mahasiswa (KTM) dan pegawai.

kemudian sensor yang digunakan adalah sensor inframerah MLX90614. Sensor ini akan membaca informasi suhu dari mahasiswa atau pegawai dengan mengubah dari inframerah ke suhu. Jika terbaca suhu >38^oC maka buzzer akan on atau bunyi dan jika tidak terbaca suhu >38^oC maka buzzer akan off. Data pembacaan suhu dan RFID akan dikirim ke server firebase menggunakan WiFi yang akan dipantau dengan menggunakan Aplikasi Android MIT App Inventor.

Pada perancangan software menggunakan MIT App Inventor sebagai aplikasi android untuk memantau. Penyimpanan Database menggunakan firebase yang sebelumnya sudah terhubung dengan pemograman software Arduino IDE. Aplikasi di desain dengan 2 tampilan yaitu login untuk staff Telkom Medika dan tampilan berikutnya identitas dari mahasiswa dan pegawai serta suhu yang terbaca dari sensor dan di tampilkan menggunakan aplikasi android. Berikut flowchart pada tampilan aplikasi staff Telkom Medika:

Gambar 3. 6 Flowchart software Android dengan Login Sebagai Staff Telkom Medika

Gambar 3.6. Flowchart software Android dengan Login Sebagai Staff Telkom Medika dimulai dari login dan memasukan password. Selanjutnya akan muncul identitas dan suhu yang terbaca.

3.3.1 Arduino IDE

Arduino IDE merupakan perangkat lunak (software) yang digunakan mikrokontroler dalam memproses informasi, dalam pembuatan program menggunakan Arduino IDE versi 1.8.12 dengan bahasa pemograman Bahasa C.

(40)

27

Gambar 3. 7 Tampilan awal Arduino IDE 1.8.12

(a)

(b)

(c)

(d)

Gambar 3. 8 Bagian header pada Board Arduino UNO (a) Tampilan library yang digunakan pada Arduino IDE

(b) Tampilan konfigurasi pin, host authentification pada firebase, dan SSID dan Password koneksi WiFi

(41)

28

(c) Tampilan konfigurasi membaca library dan pengalamatan (d) konfigurasi jumlah ID yang terdaftar pada Kartu KTM

Pada gambar 3.8 (a) menampilkan konfigurasi yang digunakan untuk mendeklarasikan library pada board Arduino UNO. Gambar 3.8 (b) konfigurasi untuk mendeklarasikan pin, menghubungkan Node MCU dengan firebase dengan memasukan alamat host dan authentification dari Firebase lalu menambahkan SSID WiFi dan Password WiFi. Gambar 3.8 (c) membaca library, mengambil data dari pin SDA dan RST RFID, dan pengalamatan LCD yaitu 0x3F. gambar 3.8 (d) konfigurasi jumlah ID yang terdaftar pada Kartu KTM dengan identitas NIM dan Hexa dari setiap kartu KTM.

Gambar 3. 9 Void WiFi

Gambar 3.9 menampilkan program untuk mencari koneksi WiFi dan melakukan inisiasi URL Firebase berupa host dan authentification.

(a)

(42)

29 (b)

Gambar 3. 10 Void bacaSuhu

(a) Konfigurasi yang digunakan untuk membaca suhu pada serial monitor

(b) Konfigirasi pin buzzer

Pada Gambar 3.10 konfigurasi yang digunakan untuk membaca suhu pada serial monitor temperature dengan derajat celcius, sebelum pembacaan LCD akan menghapus semua value/data/text yang sedang ditampilkan dilayar LCD, jika data masuk akan menampilkan data temperature dan konfigurasi buzzer digunakan jika suhu muncul dengan suhu <38^oC akan bunyi bip satu kali tetapi jika suhu >38^oC bip 2 kali.

Gambar 3. 11 Void bacaKartu

Fungsi pada Gambar 3.11 konfigurasi yang digunakan untuk membaca kartu dengan cek kartu ID dengan memilih salah satu yang terdeteksi.

(43)

30

Gambar 3. 12 Void setup

Gambar 3.12 konfigurasi yang digunakan hanya akan berjalan sekali saja pada saat Node MCU ESP8266 diaktifkan dan dijalankan. Program berisi baudrate, tampilan awal pada serial monitor “Sistem Monitoring Suhu”, menginisialisasi library sensor, LCD, dan buzzer. Pada layar LCD akan menampilkan tulisan “Tap Kartu Anda”.

(a)

(b)

Gambar 3. 13 Void loop

(a) Konfigurasi perulangan program untuk MLX90614, RFID, dan Buzzer (b) Konfigurasi perulangan program untuk LCD 16x2

(44)

31

Pada gambar 3.13 Void loop yaitu konfigurasi yang digunakan untuk fungsi perulangan. Program berisi jika kartu RFID teridentifikasi maka akan ditandai bunyi bip satu kali oleh buzzer, data ID akan dikirimkan ke firebase kemudian serial monitor akan menampilkan ID: N OK dengan delay 5 detik dan LCD akan menampilkan ID dan suhu, setelah selesai akan berulang pada LCD yang akan menampilkan “Tap Kartu Anda”. Untuk pembacaan ID jika kartu tidak dikenal maka akan muncul pada serial monitor “Failed” dan LCD akan menampilkan “ID tidak dikenal”.

3.3.2 Firebase

Database yang digunakan untuk komunikasi Node MCU ESP8266 dengan smarphone yaitu Google Firebase. Selain itu, Firebase sekaligus menjadi network server untuk menerima data suhu secara realtime.

Gambar 3. 14 Tampilan Awal Firebase

Pada gambar 3.14 merupakan tampilan awal untuk memulai Firebase, untuk mengakses Google Firebase menggunakan akun Gmail. Selanjutnya yaitu data projek dapat dimulai.

(a)

(45)

32 (b)

(c)

(d)

(e)

(46)

33 (f)

Gambar 3. 15 Pembuatan projek baru pada Firebase (a) Memulai project

(b) Analisis Google pada project (c) Konfigurasi Google analisis

(d) Proses loading (e) Project selesai dibuat (f) Daftar project muncul

Gambar 3.15 merupakan langkah pembuatan projek baru pada Firebase.

Penulis menggunakan nama “monitoring-6563b” untuk projek penelitian ini.

Untuk dapat terhubung antara mikrokontroler Node MCU ESP8266 dengan aplikasi Thermona maka perlu adanya database. Database ini memberikan fasilitas untuk dapat menampilkan nilai dari sensor dan dapat diakses oleh aplikasi Thermona pada Smartphone.

Gambar 3. 16 Tampilan Realtime Database

Pada penelitian projek ini menggunakan layanan Realtime Database.

Firebase Realtime Database menggunakan sinkronisasi data setiap kali data

(47)

34

berubah, semua perangkat yang terhubung akan menerima update dalam waktu milidetik.

3.3.3 MIT App Inventor

MIT App Inventor adalah platform yang digunakan untuk membuat aplikasi pada Smartphone. Untuk mendesain aplikasi dilakukan dengan pendekatan “click, drag, and drop” dengan menggunakan coding sederhana berbentuk blocks programming yang dapat mentransformasikan pengkodean bahasa pemograman berbasis teks ke dalam bahasa visual dalam bentuk kode-kode program.

Gambar 3. 17 Tampilan designer screen 1

Gambar 3. 18 Tampilan block screen 1

Pada screen 1, membuat tampilan logo aplikasi dengan nama “Thermona”.

Tampilan block screen 1 yang berjalan selama dua detik. Setelah dua detik secara otomatis akan membuka selanjutnya yaitu screen 2.

(48)

35

Pada screen 2 menampilkan pilihan untuk Log In sebagai Staff Telkom Medika atau sebagai Mahasiswa. Untuk pilihan Log In Staff Telkom Medika terdapat textbox untuk mengisi kolom username dan password sesuai ketentuan dengan username

“Admin” dan Password “12345”. Klik button Staff Telkom Medika dan langsung otomatis membuka screen 3. Pada pilihan Mahasiswa terdapat Log In dengan username “Mahasiswa” dan password “12345” lalu klik button Mahasiswa dan akan otomatis ke screen 4.

(49)

36

Screen 3 menampilkan pilihan button 1 “Data Staff dan Dosen IT Telkom” saat di klik akan otomatis ke screen 5 dan button 2 “Data Mahasiswa” saat di klik akan otomatis ke screen 6.

Pada screen 4 menampilkan NIM dan Suhu pengguna. Screen ini dilengkapi dengan notifikasi jika suhu >38^oC maka akan menampilkan pesan “Suhu Darurat”

dengan notifikasi berupa “Periksakan Kondisi Anda”, dan jika suhu <38^oC maka akan menampilkan notifikasi “Jaga Kondisi Anda”.

(50)

37

Pada screen 5 menampilkan label dengan data ID Dosen1, Dosen2, Dosen3, Dosen4, Dosen5 dan label suhu. Data suhu dari ID dosen didapat dari database firebase dengan ketentuan masing-masing sesuai kolom dari ID tersebut. Kolom dari data suhu dapat dicek secara berkala oleh Staff Telkom Medika.