Sistem pemantau bayi prematur melalui nirkabel
Nur Sultan Salahuddin
1), Febri Aryanti
2), Sri Poernomo Sari
3), Busono Soerowirdjo
2)Matrissya Hermita
4)1)Jurusan Sistem Komputer, 2) Jurusan Teknik Elektro, 3) Jurusan Teknik Mesin, 4) Program Studi Informatika kesehatan
Universitas Gunadarma, Depok 16424
email: [email protected] , [email protected]
[email protected] , [email protected] , [email protected]
Abstrak – Inkubator bayi berfungsi menjaga suhu dan kelembaban internal tetap stabil sehingga dapat membantu bayi yang lahir secara prematur untuk bertahan hidup . Jika dokter atau perawat ingin mengetahui detak jantung bayi, suhu dan kelembaban inkubator bayi, mereka perlu memeriksa langsung dan membuka inkubator, ketika dokter/perawat lupa untuk menutup kembali inkubator akan menyebabkan kondisi bayi prematur bisa memburuk dan akibatnya akan fatal bagi keselamatan bayi. Sistem pemantau bayi prematur melalui nirkabel telah dirancang. Hasil uji coba, sistem dapat menampilkan informasi kondisi suhu dan kelembaban inkubator bayi dan detak jantung bayi tanpa membuka inkubator melalui personal komputer jadi dokter/perawat tidak harus membuka inkubator sehingga kesehatan bayi tetap terjaga dan sistem juga dapat pemantau ruangan bayi sehingga mencegah bagi yang tidak berkepentingan masuk ruangan sehingga keamanan bayi tetap terjamin..
Kata Kunci : Inkubator, suhu, kelembaban, detak jantung bayi.
Abstract - Infant incubator serves to maintain the internal temperature and humidity remain stable so that it can help babies born prematurely to survive. If the doctor or nurse wants to know the baby's heart rate, temperature and humidity incubator babies, they need to examine the direct and open the incubator, when the doctor / nurse forgot to close the back incubator will cause premature baby's condition could worsen and result will be fatal for the baby's safety. Premature baby monitoring system via wireless has been designed. The trial results, the system can display information on the conditions of temperature and humidity incubator baby and the baby's heartbeat without opening the incubator through a personal computer so doctors / nurses do not have to open the incubator so that the baby's health is maintained and the system can also monitor the baby's room so as to prevent unauthorized enter the baby's room so that safety remains guaranteed.
Keywords: Incubator, temperature, humidity, the baby's heartbeat.
1. PENDAHULUAN
Pada umumnya bayi dilahirkan saat usia kehamilan 37-41 minggu. Akan tetapi, pada beberapa kelahiran, bayi sudah lahir saat usai kehamilam belum mencapai 37 minggu. Badan Kesehatan Dunia (WHO) menyebutkan, bayi yang lahir sebelum usia kehamilan 37 minggu—dihitung dari periode haid terakhir—
disebut kelahiran prematur. Kebanyakan bayi prematur lahir pada usia kehamilan rentang usia 34-36 minggu. Kelahiran di usia ini disebut bayi prematur akhir atau hampir cukup bulan. Bayi yang lahir di usia kehamilan ini memiliki kemampuan untuk bertahap hidup dan organnya boleh dibilang cukup matang seperti halnya bayi lahir cukup bulan[1]. Sementara bayi yang lahir di bawah usia kehamilan 34 minggu, tampak sangat mungil dengan berat badan di bawah 2000 gram. Kemampuan beradaptasi terbatas, kematangan organnya lebih rendah, kemampuan untuk hidup juga rendah.
Inkubator bayi adalah ruangan berdinding kaca yang suhunya bias diatur agar tetap hangat, yakni 35oC – 36oC. Kehangatan dibutuhkan bayi premature karena beresiko mengalami hipotermi atau suhu tubuh yang rendah, akibat kurangnya jaringan lemakdi bawah kulit. Selain itu,incubator bayi juga bisa dipakai untuk meminimalkan risiko kontak antara bayi premature dengan orang dan lingkungan yang berpotensi menularkan kuman dan penyakit. Inkubator bayi adalah suatu peralatan kesehatan yang berupa kotak yang diranc ang untuk mempertahankan suhu internal yang konstan, sehingga dapat membantu bayi yang lahir secara prematur untuk bertahan hidup [2-4].
Karena bayi prematur memiliki kesulitan untuk mempertahankan suhu tubuh yang konstan dan variasi yang mudah terjadi, bayi prematur harus segera dimasukkan ke dalam inkubator agar bayi dapat tumbuh memuaskan karena bayi yang baru lahir harus memerlukan suhu antara 35,5 ° C - 37 ° C. kegunaan inkubator adalah menjaga suhu bayi tetap stabil. Jika dokter atau perawat ingin tahu tentang suhu dan kelembaban inkubator, mereka perlu memeriksa
langsung ke inkubator, jika dokter atau perawat ingin tahu tentang denyut jantung dari bayi prematur, mereka perlu memeriksa secara langsung dan membuka inkubator, hal ini akan menyebabkan kondisi bayi prematur memburuk, kadang-kadang perawat juga lupa untuk menutup kembali tabung dan akibatnya akan fatal.Tak seorang pun tahu siapa yang memasuki ruangan. bayi karena tidak ada kamera pemantauan. Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan perangkat yang sudah ada, yaitu perangkat sistem peringatan inkubator bayi melalui SMS[5], sistem ini mengirimkan informasi suhu dan kelembaban dalam inkubator melalui GSM ke telepon seluler dan perangkat sistem peringatan detak jantung bayi prematur abnormal melalui SMS[6], sistem ini mengirimkan informasi detak jantung bayi prematur abnormal melalui GSM ke telepon seluler. Kontribusi dari penelitian ini adalah membantu dokter atau perawat dalm memeriksa/memantau suhu dan kelembaban inkubator bayi serta detak jantung bayi melalui monitor tanpa harus memeriksa inkubator langsung dan membukanya, sehingga keselamatan bayi tetap terjaga dan dapat menghemat waktu karena dokter atau perawat tidak harus pergi ke kamar bayi untuk memeriksa inkubator dan juga dapat memantau bayi dan tahu siapa yang memasuki ruangan melalui personal komputer.
2. LANDASAN TEORI
Sistem pemantau bayi prematur melalui nirkabel terdiri dari dua bagian, yaitu rancangn perangkat keras dan perangkat lunak. Perancangan perangkat keras terdiri dari mikrokontroler yang akan membaca keluaran sensor suhu dan kelembaban, detektor detak jantung dan saklar yang berada di inkubator dan juga memproses data yang akan dikirim ke Personal komputer. Selain itu, ada RF Transceiver YS1020-UB RF [7], USB ISP AVR Downloader [8]. yang memasukkan program ke mikrokontroler dan penghubung antara penerima dengan personal komputer, dan kamera pemantau (kamera IP). Dan perancangan perangkat lunak meliputi program GUI (Graphical User Inteface) yang dibuat dengan perangkat lunak LabVIEW [9-10] untuk menampilkan sistem pemantauan bayi prematur.
Gambar1. Blok diagram perangkat keras.
Dalam gambar 1(a), pemantuan detak jantung bayi menggunakan detektor jantung bayi prematur[6], pemantauan suhu/kelembaban inkubator bayi
mengunakan detektor suhu dan kelembaban[5]
Keluaran kedua detektor tersebut diproses dalam mikrokontroler. Mikrokomtroler mengirimkan hasil prosesnya ke relay dan pemancar (TX). Selanjutnya data ditransmisikan oleh pemancar dan diterima oleh penerima (RX). Penerima tidak dapat terhubung langsung ke kompute, perlu konektor. Konektor yang digunakan di sini adalah USB AVR ISP. Kamera IP digunakan memantau ruangan bayi. Kamera IP tidak dapat langsung dihubungkan ke PC, diperlukan router.
2.1 Inkubator
Inkubator bayi adalah ruangan berdinding kaca yang suhunya bisa diatur agar tetap hangat, yakni 35 derajat celcius – 36 derajat celcius. Kehangatan dibutuhkan bayi premature karena beresiko mengalami hipotermi atau suhu tubuh yang rendah, akibat kurangnya jaringan lemak di bawah kulit.
Selain itu, inkubator bayi juga bisa dipakai untuk meminimalkan risiko kontak antara bayi premature dengan orang dan lingkungan yang berpotensi menularkan kuman dan penyakit.
Gambar 2. Inkubator
2.2 YS-1020UB RF
YS-1020B adalah modul daya rendah RF dirancang untuk sistem transmisi data nirkabel dalam jarak dekat. YS1020B adaptasi Chipcon CC1020 RF IC, bekerja pada pita frekuensi ISM, half duplex terintegrasi penerima dan pemancar. Modul ini dapat langsung terhubung dengan prosesor monolitik, PC, perangkat RS485, dan komponen UART lain dengan RS232, RS485 dan UART / TTL port interface.
Gambar 3. Perangkat YS-1020UB RF 2.3 Kamera IP
Kamera protokol Internet, atau kamera IP, adalah jenis kamera video digital yang biasa digunakan untuk pengawasan, dan dapat mengirim dan menerima data melalui jaringan komputer dan internet. Dalam penelitian ini menggunakan kamera IP : TV- IP301W[11]. TV-IP301W adalah sistem yang dapat dihubungkan langsung ke jaringan Ethernet atau Fast Ethernet. Dengan dukungan teknologi MPEG4 terbaru, dapat merekam video streaming yang memanfaatkan kualitas tinggi MPEG-4 gambar ke hard drive, memungkinkan deteksi gerakan dan setup otomatis e-mail alert untuk keamanan. Kamera ini memiliki fitur built-in CPU dan solusi berbasis web yang dapat memberikan solusi biaya-efektif untuk mengirimkan real-time gambar video berkualitas tinggi dan suara serempak untuk pemantauan.
Gambar 4. Perangkat TV-IP301W
2.4 K-125R USB AVR ISP
K-125R merupakan USB Atmel AVR ISP Programmer / Downloader untuk semua jenis AVR.
Berbeda dengan Nue-125, K-125R dilengkapi dengan USB untuk komunikasi TTL Serial.
Gambar 5. Perangkat K-125 USB AVR ISP
3. RANCANGAN SISTEM
Berikut penjelasan tentang tiga bagian sistem pemantau: blok pengirim, blok penerima, dan blok kamera.
3.1 Blok pengirim
Blok pengirim gambar 6, mendapat masukan data dari inkubator (data detak jantung bayi, suhu dan kelembaban inkubator bayi).
(a)
(b)
Gambar 6. (a) Blok pengirim dan (b) Perangkat pengirim Perangkat Pengirim menggunakan YS-1020UB RF.
Perangkat ini juga digunakan sebagai penerima.
Gambar 7. Perangkat YS-1020UB RF
3.2 Blok penerima
Seperti ditunjukkan sebagai gambar 8, data yang dikirimkan diterima oleh penerima. Penerima tidak dapat langsung dihubungkan ke personal komputer, itu sebabnya diperlukan USB AVR ISP.
(a)
(b)
Gambar 8.(a) Blok penerima dan (b) Perangkat penerima
3.3 Grafis antarmuka pengguna
Gambar 9 dan 10 menunjukkan grafis antarmuka pengguna (GUI) dari sistem pemantau bayi prematur melalui nirkabel untuk mode suhu dan mode kelembaban yang dibuat dengan perangkat lunak LabVIEW.
Gambar 9 Tampilan mode suhu Keterangan gambar 9:
1. Menu pemilihan baud rate (menggunakan baud rate 2400).
2. Menu untuk memilih derajat suhu : 32 derajat, 33 derajat, 34 derajat dan 35 derajat.
3. Menu derajat suhu yang dipilih.
4. Menu Indikator LED untuk suhu dan kelembaban, LED aktif berarti suhu & kelembaban normal..
5. Menu menampilkan besarnya suhu yang terbaca.
6. Menu menampilkan nilai grapik dari suhu yang terbaca.
7. Menu menampilkan bentuk batang tingkat suhu.
8. Menu Indikator untuk detektor detak jantung. Jika detektor detak jantung aktif, Indikator akan berubah warna merah, ini berarti detak jantung bayi prematur adalah dalam keadaan tidak normal.
9. Menu untuk merubah tampilan mode suhu atau mode kelembaban.
Gambar 10. Tampilan mode kelembaban Keterangan gambar 10:
1. Menu menampilkan besarnya kelembaban yang terbaca.
2. Menu menampilkan nilai grapik dari suhu yang terbaca.
3. Menu menampilkan bentuk batang tingkat kelembaban.
3.4 Blok kamera
Kamera IP berfungsi sebagai pemantau ruangan bayi yang terhubung ke PC melalui jaringan. Kamera IP yang digunakan TRENDnet TV-IP301W. TV- IP301W adalah kamera IP yang dapat dihubungkan langsung ke jaringan Ethernet atau Fast Ethernet.
Gambar 11. Koneksi kamera IP ke Personal komputer Untuk menghubungkan kamera IP ke Personal komputer, dipergunakan perangkat router. Default IP untuk kamera IP ini adalah http://192.168.1.30. Jadi, untuk dapat mengatur kamera IP , IP diketik di alamat pada web browser, seperti gambar 11. Gambar 12 adalah perangkat lunak yang digunakan untuk menghubungkan kamera IP ke personal kompure tanpa kabel (nirkabel)
1 9 7
6
3 5
4
2 8
!
1
2
3
Gambar 12. Perangkat lunak untuk menghubungkan kamera IP ke Personal komputer
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 13 adalah perangkat yang digunakan untuk melakukan pengujian sistem pemantau bayi prematur melalui nirkabel. Jarak inkubator dengan personal komputer 8 meter dan menggunakan baud rate 2400 bps untuk mengirim data dari mikroprosesor ke personal komputer.
(a)
(b)
(c)
Gambar 13. (a) Perangkat inkubator dengan sensor suhu dan kelembaban (b) Perangkat pengirim (c) perangkat
penerima beserta personal komputer
Pada gambar 13(a), Inkubator yang telah dilengkapi dengan sensor untuk mendeteksi suhu dan kelembaban di dalam Inkubator secara otomatis, gambar 13(b) perangkat pengirim data suhu dan kelembaban ke perangkat penerima dan gambar 13(c) perangkat penerima dan personal komputer yang akan menampilkan data suhu dan kelembaban serta kondisi detak jantung bayi.
Pada gambar 14 adalah tampilan pada grafis antarmuka pengguna (GUI) ketika sensor mendeteksi suhu pada inkubator 32oC berupa grapik garis dan bentuk batang dan gambar 15 tampilan pada grafis antarmuka pengguna ketika sensor mendeteksi kelembaban pada inkubator 52.85 %.
Gambar 14. Hasil pendeteksi suhu pada inkubator sebesar 32oC
Figure 15. Hasil pendeteksian kelembaban pada inkubator sebesar 52.85 %
!
!
Untuk uji coba detak jantung bayi digunakan perangkat pembangkit pulsa/frekuensi yang diletakan di dalam boneka bayi seperti gambar 16. Selanjutnya menggunakan detektor detak jantung bayi[12] di dihubungkan ke perangkat penerima gambar 13(b).
Figure 16. Inkubator dengan Boneka bayi, perangkat pembangkit pulsa dan steteskop
Pada gambar 17 adalah tampilan pada grafis antarmuka pengguna (GUI) pada menu indikator berubah dari warna coklat (normal) menjadi warna merah ketika detektor mendeteksi detak jantung bayi tidak normal.
Figure 17. Hasil pendeteksian detak jantung bayi tidak normal
Gambar 18 adalah hasil penampilan gambar inkubator bayi dalam ruangan bayi.
Gambar 18. Ruangan inkubtor bayi pada personal komputer
5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil uji coba, sistem pemantau bayi prematur dapt bekerja dengan baiak yaitu sistem dapat menampilkan besarnya suhu dan kelembaban di dalam inkubator melalui personal komputer dan juga dapat memberi informasi kondisi detak jantung bayi normal/tidak. Dokter/perawat tidak harus langsung ke ruangan bayi untuk membuka inkubator jika ingin memeriksa detak jantung bayi prematur dan memeriksa suhu/kelembaban dari inkubator sehingga bayi prematur tetap aman. Sistem ini juga memantau siapa saja yang masuk keruangan bayi bagi yang tidak perkepenting bisa di cegah untuk masuk ruangan sehingga keamanan bayi tetap terpantau.
Untuk penelitian lanjut: menyatukan aplikasi kamera dalam aplikasi yang telah dibuat dalam LabVIEW sehingga tidak perlu membuka aplikasi kamera jika ingin menampilkan suhu dan kelembaban internal inkubator bayi.
DAFTAR REFERENSI
[1] Indrajati. T, Pengaruh Terapi Murottal Terhadap Denyut Nadi dan Frekuensi Pernapasan Pada Bayi Prematur di RSUD Banyumas.
Skripsi. Keperawatan Universitas Negeri Jenderal Soedirman.
Banyumas, 2013.
[2] Barbara Glover, Christine Hodson, Perawatan Bayi Prematur, Jakarta, penerbit: Arcan, 1993.
[3] Koestoer, Raldy Artono, Inkubator Bayi Buatan FTUI, 2011, available: www.koestoer.wordpress.com.
[4] Syaryadhi, Mohd dan Nasrullah, Sistem Pengontrol Suhu Pada Inkubator Bayi, Jurnal Rekayasa Eletrika VOl 4 No.1,2005, Available:http://www.scribd.com/doc/31360968/Sistem- Pengontrolan-Suhu-Pada-Inkubator-Bayi-Berbasis-Komputer.
[5] Ruby Hazrat. H, Pthe Warning System of baby’s Incubator via SMS. Tesis. Teknik Elektro Universitas Gunadarma. Depok, 2014.
[6] Irfan Arif. P, Abnormal Premature Baby’s Heartbeat Warning Systen via SMS. Tesis, Teknik Elektro Universitas Gunadarma.
Depok, 2014.
[7] Anonim. [PDF]. YS-1020UB RF Data Transceiver.
[8] Anonim. [Online]. K-125R USB AVR ISP Programmer/Downloader. Available at: http://www.indo- ware.com/produk-94-k125r-usb-avr-isp-programmer--
downloader.html. Accessed at February 10, 2014.
[9] http://www.ni.com/download/labview-student-edition-software- suite-2012/3565/en/
[10] http://www.ni.com/labviewse/
[11] TRENDNET. [PDF]. User's Guide: TV-IP301/TV-IP301W.
[12] Husen.N. M, Perancangan Alat Nirkabel Pendeteksi Detak Jantung Bayi Prematur. Tesis. Universitas Gunadarma. Depok,201
!
!
