View of Aplikasi Pendeteksi Kalori Terbakar dengan Smartphone Menggunakan Sensor Accelerometer dan Pedometer

(1)

148

Aplikasi Pendeteksi Kalori Terbakar dengan

Smartphone

Menggunakan Sensor

Accelerometer

dan

Pedometer

Muhammad Dwiki Septian Olajuwon

1

_{, Aldy Rialdy Atmadja}

2

_{, Agung Wahana}

3

Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN SGD Bandung

Jl.A.H Nasution 105 Bandung 40614

1

_{Mudiseox@gmail.com,}

2

_{Aldy@if.uinsgd.ac.id,}

3

_{Wahana.agung@uinsgd.ac.id}

Abstract

—

Health is a very important thing for our life, to keep our body healthy, we can do a healthy lifestyle such as eating a regular diet and exercise, the most simple exercise is a walking sport, because by just walking we can burn calories, increase heart work activity to pump blood and increase lung activity to supply oxygen. Humans are encouraged to perform a 10,000 foot step movement for a healthier life. Pedometer is a device capable of calculating the total footsteps of man through movement, one example of a pedometer is a mi band 2, in addition to reading footsteps mi band 2 can also know the results of calories burned during our walk. Along with the development of technology especially in the field of smartphones, now the use of pedometer can be implemented into the smartphone android using accelerometer sensor and use the calculation of energy expenditure of walking and running to determine the calories burned based on footsteps, sex, height and weight, the results of these calculations will be saved into the SQLite database and this application will be compiled with mi band 2 devices as a comparison of the accuracy of the results of the use of accelerometer and pedometer. The results obtained based on the accuracy of the footsteps between the pedometer and accelerometer with manual counting resulted in an error that is not up to 6 steps, and calorie comparison between mi band 2 with the application obtained the result that there is a caloric difference between mi band 2 with the application built when foot step has passed 200 langkh, it is because mi band 2 use MET's calculation while the application is built using energy expenditure of walking and running calculation.

Keywords— pedometer, accelerometer, android mobile, java, sqlite, mi band.

Abstrak - Kesehatan adalah hal yang sangat penting bagi kehidupan kita, untuk menjaga tubuh kita tetap sehat, kita dapat melakukan pola hidup sehat diantaranya melakukan pola makan yang teratur dan berolahraga, olahraga yang paling sederhana adalah olahraga berjalan, karena dengan hanya berjalan kita dapat membakar kalori, meningkatkan aktifitas kerja jantung untuk memompa darah dan meningkatkan aktifitas paru-paru untuk menyuplai oksigen. Manusia dianjurkan untuk melakukan gerakan 10.000 langkah kaki untuk hidup yang lebih sehat. Pedometer merupakan sebuah perangkat yang mampu menghitung total langkah kaki manusia melalui gerakan, salah santu contoh pedometer adalah mi band 2, selain membaca langkah kaki mi band 2 juga dapat mengetahu hasil dari kalori yang terbakar selama kita berjalan. Seiring berkembangnya teknologi khusunya dalam bidang smartphone, kini penggunaan pedometer dapat diimplementasikan kedalam smartphone android menggunakan sensor accelerometer dan menggunakan perhitungan energy expenditure of walking and running untuk mengetahui kalori yang terbakar berdasarkan langkah kaki, jenis kelamin, tinggi badan dan berat badan, hasil dari perhitungan tersebut nantinya akan di simpan kedalam database SQLite dan aplikasi ini nantinya akan dikomparasi dengan perangkat mi band 2 sebagai perbandingan dari ketepatan hasil dari penggunaan accelerometer dan pedometer. Hasil yang didapat berdasarkan pengujian ketepatan langkah kaki antara pedometer dan accelerometer dengan hitung manual mendapatkan hasil kesalahan yang tidak sampai dari 6 langkah, dan perbandingan kalori antara mi band 2 dengan aplikasi yang didapatkan hasil bahwa terdapat perbedaan kalori antara mi band 2 dengan aplikasi yang dibangun ketika langkah kaki telah melewati 200 langkh, itu disebabkan karena mi band 2 menggunakan perhitungan MET’s sedangkan aplikasi yang dibangun menggunakan perhitungan energy expenditure of walking and running.

Kata Kunci

—

pedometer, accelerometer, android, mobile, java, sqlite, mi band.

I. PENDAHULUAN

Kesehatan adalah hal yang sangat penting dalam kehidupan. Apabila kondisi kesehatan dalam kondisi tidak stabil akan berpengaruh pada kinerja tubuh. Agar kondisi kesehetan kita tetap stabil, kita bisa menerapkannya dalam gaya hidup sehat. Gaya hidup sehat dapat dilakukan dengan hal yang sederhana yaitu dengan pola makan yang teratur, pikiran yang sehat, kebiasan yang sehat dan tentu saja dengan lingkungan yang sehat yang akan memberikan dampak positif bagi kelangsungan hidup kita, baik dalam segi fisik dan non-fisik.

(2)

149 hari untuk menjaga kesehatan tubuh. Namun tidaklah

muudah menghitung 10.000 langkah tersebut, maka dibutuhkan sebuah alat yang mampu membantu menghitung 10.000 langkah tersebut.

Pedometer merupakan sebuah perangkat yang mampu

menghitung jumlah total setiap langkah manusia melalui gerakan, Pedometer juga mampu memberikan hasil yang akurat untuk keperluan aktifitas fisik kita ketika berjalan dan berlari, Salah satu contoh

Pedometer saat ini adalah Mi Band 2 keluaran produk

dari Xiomi, Mi Band2 Sebuah perangkat Pedometer yang mampu mendeteksi langkah kaki sekaligus hasil kalori yang terbakar dan mampu melakukan pemindain detak jantung. Untuk memiliki Mi Band 2 tersebut kita membutuhkan biaya sekitar 250.000.

Gambar 1. 1 Perangkat Mi Band [2]

Manfaat dari penggunaan Pedometer seperti Mi Band 2 tersebut kini dapat dimanfaatkan melalui

smartphone dengan memanfaatkan sensor

accelerometer. Accelerometer adalah sensor yang

digunakan oleh sistem untuk

mendeteksi orientasi suatu perangkat berdasarkan gerakan ke segala arah atau dengan menggoyangkan yang memungkinkan fitur untuk bertindak. Sesuai namanya, accelerometer ini mengukur percepatan bahwa perangkat mengalami perubahan yang relatif sesuai dengan tiga sumbu XYZ atau kanan, kiri, atas, bawah, dan datar. Sistem atau suatu aplikasi menggunakan data ini untuk mengetahui apakah

smartphone dalam orientasi berdiri (portrait) atau

memanjang (landscape).

Gambar 1. 2 Accelerometer[3]

Hadirnya teknologi smartphone android yang sudah

support dengan sensor accelerometer yang memiliki

keakuratan dalam perhitungan langkah kaki pada sistem operasi android kitkat kini dapat dikembangkan menjadi Pedometer seperti Mi Band 2 yang mampu mendeteksi langkah kaki serta jumlah kalori yang terbakar, pembakaran kalori bermanfaat untuk mencegah terjadinya kelebihan berat badan pada diri kita, Untuk mengetahui jumlah kalori yang terbakar

dibutuhkan perhitungan yang melibatkan berat badan, jenis kelamin, tinggi badan dan jumlah langkah kaki. Dikutip dari Energy Expenditure of Walking and

Running [4], formula yang lebih tepat untuk

membakar kalori setiap langkah adalah dengan mengkalikan berat badan dalam satuan (lbs) dengan 0.30.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk membandingkan hasil ketepatan penggunaan sensor

accelerometer dan pedometer mi band 2 berdasarkan

ketepatan perhitungan langkah kaki dan perhitungan kalori.

II. METODE PENELITIAN

Metode penelitian merupakan suatu cara bagaimana seorang penulis memahami suatu pembahasan - pembahasan di dalam sebuah system. Berikut adalah metode penelitian yang digunkana:

A. Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian dalam pengumpulan data yang digunkana pada penlitian ini ada 2 tahap:

1. Tahap Studi Pustaka

Dilakukan dengan cara mempelajari teori-teori litelatur, mencari data dan informasi di internet serta buku-buku yang berhubungan dengan aplikasi pendeteksi kalori terbakar berdasarkan jarak dan langkah kaki.

2. Tahap Observasi

Pada tahapan ini, melihat langsung bagai mana cara kerja dari Pedometer mi band 2 dan juga aplikasi android Pedometer yang ada di playstore.

B. Metode Pengembangan Perangkat Lunak

Metode pengembangan perangkat lunak yang digunakan yaitu Rapid Application Development, karena metode ini lebih memudahkan dalam proses membangun perangkat lunak yang cakupannya tidak terlalu besar.

Untuk lebih jelas gambaran proses metode Rapid

Application Development dapat dilihat pada Gambar 1.3

berikut ini:

Gambar 2. 1 Proses metode Rapid Application

(3)

150 1. Rencana kebutuhan (Requitments Planning) pada

tahapan ini, dilakukan indentifikasi untuk membuat aplikasi pendeteksi kalori terbakar dengan langkah kaki, dimana pengumpulan data dan informasi dilakukan dengan cara mempelajari teori-teori literatur mencari data dan informasi melalui internet dan buku-buku, serta melihat langsung cara kerja dari perangkat

pedometer mi band dan aplikasi mi fit.

2. Proses desain (Design Workshop) pada tahapan ini melibatkan pengguna untuk merancang sistem dan membangun sistem (kegiatan ini dilakukan secara berulang-ulang hingga mencapai kesepakatan bersama). Dilakukan beberapa pertanyaan terhadap user lewat kuesioner mengenai olahraga berjalan dan berlari, jawaban yang didapat nanti digunakan sebagai hasil output dari aplikasi yang akan dibangun. Setelaha mengetahui hasil input dan output yang diinginkan selanjutnya tahap membangung sistem dimulai dari perancangan arsitektur program, dilakukan secara berulang-ulang hingga memenuhi kesepakatan bersama bahwa nantinya aplikasi yang dibangun ini mudah digunakan.

3. Implementasi (Implementation) pada tahap ini di lakukan implementasi program dimana mengenalkan sistem yang baru yaitu hasil komparasi antara

pedometer mi band 2 dan accelerometer dalam satu

smartphone, dimana hasil komparasi ini nanti akan

membuktikan apakah sensor accelerometer nantinya layak digunkan untuk mendeteksi langkah kaki dengan membandingankannya dengan perangkat pedometer.

C. Arsitektur Sistem

Berikut adalah gambaran arsitektur sistem dari aplikasi pendeteksi kalori terbakar berdasarkan langkah kaki agar mempermudah user dalam memahami alur sistem yang akan bekerja.

Gambar 2. 2 Arsitektur Sistem Aplikasi Pendeteksi

Kalori Terbakar Berdasarkan Langkah Kaki

Penjelasan arsitektur program:

User akan memasuki pilihan ingin menggunakan mi band 2 atau menggunakan sensor accelerometer, jika user menggunakan mi band 2, maka user menggunakan perhitungan pedometer dan harus menghubungkan mi band 2 dan smartphone dengan Bluetooth agar hasil hitungan dari mi band 2 dapat dibaca oleh smartphone ketika beraktifitas, sedangkan jika user memilih

accelerometer maka user menggunakan perhitungan

sensor pada smartphone, untuk mengetahui hasil perhitungan kalori yang terbakar user harus melakukan

setting pada jenis kelamin, tinggi badan dan berat badan,

hasil dari aktifitas user akan disimpan kedalam SQLite. Note: settingan mi band 2 dilakukan pada aplikasi mi fit, disini mi band 2 hanya sebagai pembanding keakuratan perhitungan langkah, apakah sensor accelerometer bisa

digunakan sebagai perhitungan langkah kaki pada

smartphone yang tidak memiliki pedometer.

D. Metode Perhitungan Kalori Terbakar

Berikut ini adalah perhitungan kalaori berdasarkan jenis kelamin untuk mengetahui rata-rata lebar setiap langkah kaki.

1. Mencari Jarak Langkah Dalam Kilometer

Studi telah menunjukkan bahwa panjang langkah dibagi dengan tinggi badan dan hasilnya berada pada kisaran 0.41 sampai 0.45 [6].

Rasio (hasilnya pada kisaran 0.41 – 0.45) = panjang langkah / tinggi badan.

Rasio rata-rata untuk subjek perempuan adalah 0.413 dan untuk subjek laki – laki adalah 0.415 [7].

Jadi untuk mengetahui lebar langkah kaki berdasarkan jenis kelamin rumusnya adalah sebagai berikut:

a. Rumus 1 Jarak:

𝐽𝑎𝑟𝑎𝑘 (𝐶𝑀) = 𝐽𝐾 ∗ 𝑇𝐵 (𝐶𝑀) Penjelasan:

• JK = Jenis Kelamin

• Jenis kelamin laki-laki = 0.415 • Jenis kelamin perempuan = 0.415 • TB = Tinggi Badan (CM) pada rumus 1 kemudian diubah menjadi KM dengan di bagi 100000.

2. Mencari Kalori Terbakar

Di kutip dari Energy Expenditure of Walking and Running [4]:

a. Rumus 1 Kalori Terbakar:

𝐾𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖 𝑇𝑒𝑟𝑏𝑎𝑘𝑎𝑟 𝑝𝑒𝑟 𝑀𝑖𝑙𝑒 = 𝐵𝐵 (𝑙𝑏𝑠) ∗ 030 (lbs) yang diubah menjadi (kg). Lihat contoh pada rumus 2.

b. Rumus 2 Kalori Terbakar:

𝐾𝑎𝑙𝑜𝑟𝑖 𝑝𝑒𝑟 𝑀𝑖𝑙𝑒 = (_{0.453592 (𝐾𝐺)) ∗ 0.30}𝐵𝐵 (𝐾𝐺)

Penjelasan:

(4)

151

Jarak (km) = hasil perhitungan rumus mencari jarak dalam kilometer.

1 mil = 1.60934 km

III.HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Pengujian Keakuratan Perhitungan Sistem

Hasil dari pengujian keakuratan sistem dilakukan untuk menguji seberapa tepat hasil langkah kaki dan kalori yang didapatkan dari aplikasi yang dibuat. Hasil aplikasi ini akan dibandingkan dengan alat portable Pedometer (dalam pengujian ini digunakan mi band 2). Pengujian dilakukan dengan 15 kali pengujian perhitungan.

Berikut hasil yang diperoleh dari pegujian ketepatan langkah menggunakan aplikasi aplikasi yang dibangun (go walk) yang dibandingkan dengan perangkat mi band 2, hasil yang didapat pada perbandingan tersebut adalah kesalahan perhitungan go walk pada hitungan manual dan mi band adalah ± 5 langkah kaki.

Tabel 3. 1 Perbandingan Ketepatan Langkah Aplikasi Go

Walk dengan Pedometer Mi Band 2

Hitung Manual

Mi Band

Go Walk

Langkah Kaki

10

11

10

Berikut ini adalah tabel hasil perbandingan kalori terbakar antar perangkat mi band dengan aplikasi go walk dengan hitungan 1000 langkah dengan selisih 200 langkah pada setiap percobaan.

Tabel 3. 2 Perbandingan Kalori Terbakar Aplikasi Go

Walk Dengan Perangkat Mi Band

Langkah

sebagian besar perbedaan langkah kaki disebabkan oleh getaran yang bukan langkah kaki yang dapat terhitung angkanya, misalnya getaran saat smartphone disimpan kedalam saku celana menyebakan sumbu xyz membaca bahwa nilai dari getaran tersebut adalah getaran dari langkah kaki. Sedangkan untuk perbandingan kalori antar perangkat Mi Band dan aplikasi Go Walk terlihat perbedaan semakin banyak langkah maka semakin besar pula selisih antar kedua aplikasi tersebut, Go Walk mendapatkat hasil kalori tersebut karena menggunakan formula Energy Expenditure of Walking and Running, sedangkan mi band menurut MIUI Device classroom menggunakan metode MET (Metabolic Equivalent of Task) untuk mendapatkat hasil tersebut.

B. Hasil Pengujian Interface

Tampilan interface pada aplikasi ini dirancang semaksimal mungkin agar mempermudah user dalam menggunakan aplikasi ini.

1. Tampilan Halaman Splashscreen

Berikut ini adalah tampilan splashscreen pada gambar 3.1, Halaman ini akan muncul pertama kali selama 3 detik ketika user menjalankan aplikasi.

(5)

152 2. Tampilan Halaman Pemilihan Accelerometer dan

Pedometer

Pada gamabar 3.2 Berikut ini adalah tampilan dari halaman pemilihan antara menggunakan accelerometer atau perangkat Pedometer mi band 2.

Gambar 3. 2 Tampilan Halaman Accelerometer dan

Pedometer

3. Tampilan Halaman Connect Mi Band 2

Pada gambar 3.3 halaman ini terlihat bluetooth pada

smartphone harus di aktifkan untuk menghubungkan mi

band 2 dengan smartphone.

Gambar 3. 3 Halaman Scan Mi Band 2

4. Tampilan Halaman Monitor Mi band 2

Pada gambar 3.4 halaman ini menampilkan hasil langkah kaki dari mi band 2 dengan cara mengklik monitor.

Gambar 3. 4 Tampilan dari langkah kaki mi band 2

5. Tampilan Halaman Utama dan Pengaturan (Accelerometer)

Berikut ini merupakan tampilan halaman utama dan pengaturan aplikasi pada Gambar 3.5, pada gambar 3.5 halaman ini memiliki 5 textview dan 1 button yaitu textview jumlah langkah kaki, textview waktu dalam sec, textview target langkah kaki dalam %, textview kalori yang terbakar,

textview jarak dalam km dan button mulai/berhenti.

Pada menu bottom navigation bar ada 4 pilihan menu yaitu halaman utama, riwayat berjalan, informasi dan kembali.

Gambar 3. 5 Tampilan Halaman Utama Aplikasi

Pada menu action bar sebelah kanan ada menu pengaturan dapat dillihat tampilanya pada gambar 3.6, untuk mengatur jenis kelamin, tinggi badan, berat badan dan target langkah kaki yang ingin dicapai.

Gambar 3. 6 Tampilan Halaman Pengaturan

6. Tampilan Riwayat Berjalan

Berikut ini merupakan tampilan riwayat berjalan aplikasi pada gambar 4.7, halaman ini menampilkan semua data aktivitas dari halaman utama, data ini disimpan di dalam database SQLite, data-data ini dapat dihapus dengan menekan icon tong sampah yang ada dikanan.

Gambar 3. 7 Tampilan Riwayat Berjalan

7. Tampilan Informasi

Berikut ini merupakan tampilan informasi aplikasi dalam bentuk tampilan 6 slide, dimana pada gambar 3.8, merupakan informasi dari penggunaan apliasi, pada gambar 3.9 – 3.12 merupakan infomasi kesehatan berjalan dan 3.13 merupakan informasi dari developer.

(6)

153

Gambar 3. 4 Gambar Slide 2

IV.PENUTUP

Setelah melakukan tahap analisis, perancangan, implementasi, dan pengujian dengan menggunakan sensor

accelerometer dan pedometer mi band untuk mendeteksi

langkah kaki, serta menggunkana perhitungan algoritma yang dikutip dari Energy Expenditure of Walking and

Running untuk menghitung kalori yang terbakar, dapat

diambil beberapa kesimpulan dan saran untuk aplikasi ini kedepannya.

1. Kesimpulan

Berdasarkan implementasi dang pengujian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan:

a. Pedometer dapat di implementasikan kedalam

smartphone android menggunakan sensor

accelerometer untuk menghiutng langkah kaki pada

smartphone android berhasil dilakukan.

b. Penggunaan algoritma untuk menghitung kalori yang terbakar berdasarkan langkah kaki yang dikutip dari

Energy Expenditure of Walking and Running berhasil

diterapkan dan digunakan.

c. Kinerja aplikasi Go Walk dengan aplikasi Mi Fit,

Runtastic Pedometer dan perangkat pedometer Mi

Band, memiliki kinerja dalam menghitung langkah kaki yang hampir sama dengan hitungan manual yang kesalahan perhitungannya ± 5, sedangkan untuk perbandingan kalori antara aplikasi Go Walk dan Mi Band di dapatkan hasil bahwa semakin besar jumlah langkah kaki maka semakin besar juga selisih kalori terbakar yang didapatkan.

2. Saran

Berikut ini adalah saran untuk pengembangan tugas akhir ini:

a. Aplikasi dapat dijalankan di sistem operasi lain, seperti IOS.

b. Aplikasi terintegrasi dengan rumah sakit untuk mendapatkan record kesehatan.

c. Menggunakan algoritma yang akurat untuk menghitung kalori yang terbakar.

Aplikasi dapat mendeteksi detak jantuk seperti mi band.

V.REFERENSI

[1] Erma Hanifah. 2011. Cara Hidup Sehat. Jakarta: Sarana Bangun Pustaka.

[2] MIUI Redefining Android. [MIUI Device Classroom] Lesson 27: How a Mi Band Works. Tools, Tips & Tutorials. http://en.miui.com/thread-298996-1-1.html. [Diaskses 9 okteober 2017].

(7)

154

https://haiwiki.info/teknologi/sensor-smartphone-android/.[Diakses 7 Oktober 2017].

[4] C. Hall, A. Figueroa, B. Fernhall, and J. A. Kanaley,

“Energy expenditure of walking and running: Comparison with prediction equations,” Med. Sci. Sports Exerc., vol. 36, no. 12, pp. 2128–2134, 2004.

[5] Noerjahyana, Agustinus. 2002. Studi Analisis Rapid Aplication Development Sebagai Salah Satu Alternatif Metode Pengembang Perangkat Lunak. Jurnal TeknikInformatika, Universitas Kristen Petra.

[6] Hatano Y. Use of the Pedometer for promoting daily walking exercise.Int Counc Health Phys Educ Recreat. 1993;29:4e8.