TA : Transmisi Nirkabel Sinyal Auskultasi Suara Jantung Dengan Menggunakan Wireless Zigbee Network.

i

TUGAS AKHIR

Disusun Oleh :

Nama : Eka Sari Oktarina

NIM : 11.41020.0033

Program : S1 (Strata Satu)

Jurusan : Sistem Komputer

FAKULTAS TEKNOLOGI DAN INFORMATIKA INSTITUT BISNIS DAN INFORMATIKA STIKOM

SURABAYA 2015

x

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN SYARAT ... ii

MOTTO ... iii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... iv

HALAMAN PENGESAHAN ... v

HALAMAN PERNYATAAN ... vi

ABSTRAK ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR GAMBAR ... xv

DAFTAR TABEL ... xxiv

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan ... 3

1.5Sistematika Penulisan ... 3

BAB II LANDASAN TEORI ... 5

xi

2.3 Arduino ... 9

2.3.1 Arduino Mega 2560 ... 10

2.4 Software Arduino IDE ... 15

2.5 Bahasa Pemrograman Arduino ... 17

2.6 Xbee ... 18

2.7 Xbee USB Adapter dan Software X-CTU ... 20

2.8 Visual Basic ... 21

2.9 Parameter QoS ... 23

BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM ... 26

3.1.Metode Penelitian ... 26

3.2.Model Perancangan ... 27

3.3.Perancangan Sistem ... 29

3.4.Perancangan Perangkat Keras ... 30

3.4.1 Perancangan Sensor Jantung ... 30

3.4.2 Perancangan Rangkaian Xbee Zigbee S2B ... 31

3.4.3 Perancangan Rangkaian USB to Serial Xbee ... 31

3.4.4 Arduino 2560 ... 33

3.4.5 Xbee ... 34

3.4.6 Visual Basic ... 35

xii

3.5.3 Algoritma Penerimaan dan Pemisahan Data pada Router ... 45

3.5.4 Algoritma Penerimaan Data pada End Device (Real Time) ... 46

3.5.5 Algoritma Penerimaan Data pada End Device (Offline) ... 48

3.6.Metode Analisa ... 51

3.6.1 Peletakan Sensor pada Jantung ... 51

3.6.2 Pengambilan Sinyal Auskultasi Jantung ... 52

3.6.3 Analisa Transmisi Sinyal Auskultasi Jantung ... 53

BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN PENGAMATAN ... 57

4.1.Pengujian Xbee ... 57

4.1.1. Tujuan ... 57

4.1.2. Alat yang Digunakan ... 57

4.1.3. Prosedur Pengujian ... 58

4.1.4. Hasil Pengujian ... 59

4.2.Pengujian Komunikasi Xbee ... 59

4.2.1 Tujuan ... 59

4.2.2 Alat yang Digunakan ... 59

4.2.3 Prosedur Pengujian ... 60

4.2.4 Hasil Pengujian ... 60

4.3 Pengujian Arduino ... 61

xiii

4.3.4 Hasil Pengujian ... 63

4.4 Pengujian Tampilan Penerimaan Data pada Router ... 64

4.4.1 Tujuan ... 64

4.4.2 Alat yang Digunakan ... 64

4.4.3 Prosedur Pengujian ... 65

4.4.4 Hasil Pengujian ... 66

4.5 Pengujian Tampilan Penerimaan Data pada Coordinator ... 67

4.5.1 Tujuan ... 67

4.5.2 Alat yang Digunakan ... 68

4.5.3 Prosedur Pengujian ... 68

4.5.4 Hasil Pengujian ... 69

4.6 Pengujian Sistem ... 71

4.6.1 Tujuan ... 71

4.6.2 Alat yang Digunakan ... 71

4.6.3 Prosedur Pengujian ... 72

4.6.4 Hasil Pengujian ... 73

4.7 Hasil Analisa Keseluruhan Sistem ... 122

BAB V PENUTUP ... 125

5.1.Kesimpulan ... 125

xiv

1 1.1 Latar Belakang Masalah

Penyakit jantung dapat dialami oleh siapa saja dan terkadang tidak dapat di deteksi. Untuk mencegah terjadinya penyakit jantung sebaiknya melakukan pemeriksaan yang dilakukan oleh dokter ahli. Proses pemeriksaan yang dilakukan oleh dokter ahli disebut auskultasi (Puspasari, 2013). Auskultasi adalah pemeriksaan kinerja organ tubuh seperti jantung dengan cara mendengarkan suara yang di akibatkan oleh vibrasi yang berasal dari proses kerja jantung. Stetoskop merupakan alat yang digunakan pada proses pemeriksaan auskultasi. Pemeriksaan fisik pada pasien mewajibkan pasien membuka area tubuh pasien yang akan diperiksa, yaitu pada bagian dada Karena itu tidak setiap dokter dapat melakukan pemeriksaan fisik secara langsung terhadap semua pasien yang berbeda gender

demi menjaga kenyamanan dan privacy pasien. Maka dari itu diperlukan ruangan

tersendiri antara ruangan dokter dengan ruangan pemeriksaan fisik. Agar pasien laki – laki dapat diperiksa oleh perawat laki – laki dan pasien wanita dapat dirawat oleh perawat wanita. Hal ini seudah bisa diatasi dengan penelitian sebelumnya yang telah berhasil mentransmisikan hasil askultasi sinyal jantung dari satu node

ke nodecoordinator. Hasil penelitian tersebut berhasil dilakukan dengan toleransi kesalahan sebanyak lebih kurang 13,06% untuk periode sampling 5ms ( Jusak, 2014)

Permasalahan lain adalah ketika terdapat banyak pasien yang ingin memerikasa keaadaan jantungnya, diperlukan pemeriksaan pasien secara

bersamaan dengan tujuan untuk mempersingkat waktu pemeriksaan. Sementara saat ini pemeriksaan fisik pada beberapa pasien tidak dapat dilakukan secara bersamaan. Dengan demikian diperlukan pentransmisian sinyal auskultasi dari beberapa pemeriksaan sinyal jantung pasien sekaligus yang berada pada ruangan pemeriksaan yang berbeda ke ruangan dokter. Agar dokter dapat sekaligus memeriksa kedua pasien secara bersamaan.

Dari permasalahan diatas maka dibuatlah Transmisi Nirkabel Sinyal Auskultasi Suara Jantung menggunakan Wireless Sensor Network. Perancangan ini dibuat agar dokter dapat mengetahui kondisi jantung dari pasien tanpa melakukan pemeriksaan fisik secara langsung dan dokter dapat memeriksa keadaan jantung pasien dari 2 node atau lebih secara bersamaan dengan tepat dan tidak tertukar.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka dapat dirumuskan permasalahan:

1. Bagaimana mentransmisikan hasil auskultasi data analog dari 2 node

secara streaming dan bersama – sama ke 1 titik melalui wireless zigbee network?

2. Bagaimana melakukan pengujian terhadap unjuk kerja jaringan dengan

menggunakan perhitungan utilisasi bandwidth, delay transmisi, &

probability of loss?

1.3 Batasan Masalah

Untuk menghindari pembahasan yang lebih luas terkait dengan transmisi

network. Terdapat beberapa batasan masalah, maka penelitian ini hanya ditentukan pada rung lingkup tertentu antara lain:

1. Acuan penelitian ini adalah kondisi jantung normal.

2. Topologi yang digunakan sudah ditentukan, yaitu dengan melakukan

pentransmisian hasil sinyal auskultasi dari 2 node sensor kepada 1 node coordinator yang akan dibaca oleh sebuah end device.

1.4 Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah yang diuraikan diatas, maka tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Mentransmisikan hasil auskultasi yang berupa data analog secara

streaming melalui wireless zigbee network.

2. Mengirimkan hasil auskultasi dari 2 node secara bersamaan dengan

meminimalkan kesalahan.

1.5 Sistematika Penulisan

Pembahasan Tugas Akhir ini secara Garis besar tersusun dari 5 (lima) bab, yaitu diuraikan sebagai berikut:

1. BAB I PENDAHULUAN

Pada Bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, dan sistematika penulisan.

2. BAB II LANDASAN TEORI

Pada Bab ini akan dibahas teori penunjang dari permasalahan,

ZigBee (Xbee series 2) mode AT, software X-CTU, parameter Qos, dan Visual Basic.

3. BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM

Pada Bab ini akan dibahas tentang blog diagram sistem serta metode yang dilakukan dalam trnasmisi sinyal auskultasi jantung, meliputi cara pembuatan algoritma pengiriman dan pemisahan data dari dua node router ke satu coordiator, skrip pada software arduino IDE untuk komunikasi antara Xbee router sampai coordinator, konfigurasi Xbee series 2 dalam mode AT pada software X-CTU, flow cart software

visual basic untuk menampilkan data yang diterima oleh Xbee

coordinator, cara pengambilan data sinyal auskultasi, dan cara menentukan hasil dari parameter Qos.

4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada Bab ini akan dibahas mengenai hasil yang diperoleh dari proses pengiriman dari dua node router sampai ke node coordinator. Data tersebut kemudian akan dianalisa kemampuan unjuk kerja

jaringannya. Parameter – parameter yang akan dianalisa adalah,

probability of loss, delay dan bandwidth selama proses transmisi sinyal auskultasi berlangsung.

5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Berisi kesimpulan yang didapat dari hasil penelitian berdasarkan rumusan masalah serta saran untuk perkembangan penelitian selanjutnya.

5

2.1 Wireless sensor network

Wireless sensor network (jaringan sensor nirkabel) terbentuk dari kumpulan titik - titik sensor yang sangat banyak yang bersifat individu dan tersebar tidak beraturan dalam suatu area yang disebut sensor field, yang diletakkan dibeberapa tempat untuk memonitoring kondisi suatu tempat dan dapat

berinteraksi dengan lingkungannya dengan cara sensing, controlling dan

comunnication terhadap parameter – parameter fisiknya.

Gambar 2.1 Arsitektur WSN

Sumber : (http://digilib.tes.telkomuniversity.ac.id)

Tiap node sensor memiliki kemampuan untuk mengumpulkan data dan berkomunikasi dengan node sensor lainnya. Peletakan titik-titik node sensor tidak perlu direkayasa sedemikian rupa atau ditetapkan sebelumnya (fixed). Data yang dikirimkan melalui transmisi radio akan diteruskan menuju BS (Base Station)atau

sink node yang merupakan penghubung antara node dengan user. Informasi tersebut dapat diakses melalui berbagai platform seperti koneksi satelit sehingga

memungkinkan user untuk mengakses secara realtime melalui remote server.

(Sugiarto, & Sakti, 2009)

Setiap node dalam WSN (Wireless Sensor Network) terdiri dari lima komponen, yaitu kontroler / mikrokontroler, memori, sensor / aktuator,

perangakat komunikasi dan catu daya. Komponen – komponen dari sebuah node

ditunjukkan pada gambar 2.2 dibawah ini.

Gambar 2.2 Komponen – komponen penyusun Node dalam WSN (Wireless Sensor Network)

Sumber : (Sugiarto, & Sakti, 2009)

a. Communication Device

Berfungsi untuk menerima / mengirim data dengan menggunakan protokol IEEE 802.15.4 atau IEEE 802.11 b/g kepada device atau node

lainnya.

Communication Device

Controller Sensor /

Actuator

Power Supply Memory

b. Microcontroller

Berfungsi untuk melakukan fungsi perhitungan, mengontrol dan memproses device – device yang terhubung dengan mikrokontroler.

c. Sensor

Berfungsi untuk men-sensing besaran – besaran fisis yang hendak diukur. Sensor adalah suatu alat yang mampu untuk mengubah suatu bentuk energi ke bentuk energi lain, dalam hal ini mengubah energi yang diukur menjadi energi listrik yang kemudian diubah oleh ADC (Analog to Digital Converter) menjadi deretan pulsa terkuantisi yang kemudian bisa dibaca oleh mikrokontroler.

d. Memory

Berfungsi sebagai bahan tambahan memori bagi sistem wireless sensor. e. Power Supply

Berfungsi sebagi sumber energi bagi sistem Wireless Sensor secara keseluruhan. (Nugroho, 2014)

2.2 Zigbee

ZigBee adalah spesifikasi untuk jaringan protokol komunikasi tingkat tinggi, menggunakan radio digital berukuran kecil dengan daya rendah, dan berbasis pada standar IEEE (Institute of Electrical and ElectronicsEngineers) 802.15.4-2003 untuk jaringan personal nirkabel tingkat rendah, seperti saklar lampu nirkabel dengan lampu, alat pengukur listrik dengan inovasi In-Home Display (IHD), serta perangkat - perangkat elektronik konsumen lainnya yang menggunakan jaringan radio jarak dekat dengan daya transfer data tingkat rendah.

Teknologi yang memenuhi spesifikasi dari ZigBee adalah perangkat dengan pengoperasian yang mudah, sederhana, membutuhkan daya sangat rendah serta biaya yang murah jika dibandingkan dengan WPANs (Wireless Personal Area Networks) lainnya, yakni Bluetooth. ZigBee fokus pada aplikasi Radio Frequency (RF) yang membutuhkan data tingkat rendah, baterai tahan lama, serta jaringan yang aman (Faludi, 2011).

2.2.1 Topologi Jaringan Zigbee

Zigbee memiliki beberapa topology secara umum diantantaranya adalah :

a. Pair

Topology pair adalah topology yang terdiri dari 2 node. Salah satu berupa koordinator dan yang lain berupa router atau end device.

b. Star

Topology star adalah topology yang memiliki koordinator yang berada di tengah dari topology star yang terhubung melingkar dengan end device. Setiap data yang lewat selalu melalui koodinator terlebih dahulu.

End device tidak dapat berkomunikasi secara langsung.

c. Mesh

Topology mesh menugaskan setiap router sebagai koordinator radio. Radio dapat melewatkan pesan melalui router dan end device sesuai dengan kebutuhan. Koordinator bekerja untuk memanajemen jaringan. Dapat berupa pesan rute. Berbagai macam end device dapat ditambahkan pada koordinator dan router. Dengan ini dapat mengirimkan dan menerima

informasi, tapi masih membutuhkan bantuan “parent’s” untuk dapat berkomunikasi dengan node yang lain.

d. Cluster Tree

Topology cluster tree menjadikan router sebagai backbone dan setiap router terdapat end device yang mengililinginya. Konfigurasinya tidak jauh beda dengan topologi mesh.

Gambar 2.3Topology zigbee pair, star, mesh dan cluster tree

Sumber : (Faludi, 2011)

2.3 Arduino

Arduino adalah prototipe platform elektroonik opensource yang terdiri

mikrokontroler, bahasa pemrograman, dan IDE (Integrated Development

Environment). Arduino adalah alat untuk membuat aplikasi interaktif, yang dirancang untuk mempermudah proyek bagi pemula, tapi masih fleksibel bagi

2.3.1 Arduino Mega 2560

Arduino mega 2560 adalah papan mikrokontroler berdasarkan ATmega2560 (datasheet). Ini memiliki 54 digital pin input / output (pin 15 dapat

digunakan sebagai output PWM (Pulse Width Modulation)) , 16 analog input , 4

UART (Universal Asyncronous Receiver Transmitter) (hardware port serial) , osilator kristal 16 MHz , koneksi USB , jack listrik , header ICSP (In-Circuit Serial Programming) , dan tombol reset. Semuanya diperlukan untuk mendukung kerja mikrokontroler, cara mengaktifkan Arduino mega 2560 adalah dengan

menghubungkannya ke komputer dengan kabel USB atau memberikan power

dengan adaptor AC - DC atau baterai. Arduino Mega ini compatible dengan Arduino Duemilanove atau Diecimila.

Mega 2560 adalah update dari Arduino Mega. Mega 2560 berbeda dari

semua board sebelumnya yang tidak menggunakan FTDI (Future Technology

Devices International) chip driver USB - to -serial. Revisi ke 2 dari board Mega 2560 memiliki resistor 8U2, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam

mode DFU (Device Firmware Update).

Revisi 3 dari board Mega 2560 memiliki fitur-fitur baru berikut :

- 1.0 pinout : menambahkan SDA (Shouldbe Dhe Ather) dan pin SCL

(Simply Connect Last) yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin RESET , IOREF yang memungkinkan shield untuk beradaptasi dengan tegangan yang tersedia dari board. Nantinya , shield akan compatible baik dengan board yang

5V dan dengan Arduino Due yang beroperasi dengan 3.3V. Yang kedua adalah pin tidak terhubung , yang disediakan untuk tujuan lainnya.

- Sirkuit RESET kuat .

- Atmega 16U2 menggantikan 8U. (Arduino.cc)

Gambar 2.4 Arduino Mega 2560 Sisi Depan (Kiri) dan Belakang(Kanan) Sumber : (arduino.cc)

Secara umum arduino terdiri dari dua bagian, yaitu: 1. Hardware: papan input/output (I/O)

2. Software: software arduino meliputi IDE untuk menulis program, driver

untuk koneksi dengan komputer, contoh program dan library untuk

pengembangan program. (Djuandi, 2011)

Berikut adalah Tabel 1 spesifikasi dari arduino mega 2560.

Tabel 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560

Mikrokontroler ATMega 2560

Tegangan Operasi 5V

Input tegangan(rekomendasi) 7 – 12V

Input tegangan (Maksimal) 6 – 20V

Digital I/O Pin 54 (15 pin PWM)

1. Daya (Power)

Arduino mega dapat diaktifkan melalui koneksi USB atau dengan catu daya eksternal. Sumber daya dipilih secara otomatis. Eksternal ( non - USB ) daya dapat berasal baik dari adaptor AC - DC atau baterai. Adaptor ini dapat dihubungkan dengan menancapkan plug 2.1mm pusat - positif ke colokan listrik

board. Baterai dapat dimasukkan dalam Gnd dan Vin pin header dari konektor daya.

Board dapat beroperasi pada pasokan eksternal 6 sampai 20 volt. Jika

tegangan dengan kurang dari 7V , tegangan pada board kemungkinan akan tidak

stabil. Jika menggunakan lebih dari 12V , regulator tegangan bisa panas dan merusak board. Kisaran yang disarankan adalah 7 sampai 12 volt .

Pin listrik adalah sebagai berikut :

VIN : Tegangan input ke board Arduino ketika itu menggunakan sumber

daya eksternal ( ebagai lawan 5 volt dari koneksi USB atau sumber daya diatur lain). Kita dapat memasok tegangan melalui pin ini.

5V : Pin output 5V diatur dari regulator di board. Board dapat

diaktifkan dengan daya baik dari colokan listrik DC (7 - 12V) , konektor USB (5V) , atau pin VIN dari board (7-12V). Jika

DC current per I/O Pin 40mA

Pin DC Current untuk 3.3V 50Ma

Memori flash 256Kb, 8Kb digunakan untuk

bootloader

SRAM 8Kb

EEPROM 4Kb

tegangan diberika melalui 5V atau 3.3V melewati regulator , dan dapat merusak board, maka tidak disrankan.

3V3 : Sebuah pasokan 3,3 volt dihasilkan oleh regulator on-board yang

dapat menarik arus maksimum 50 mA.

GND : Pin tanah.

IOREF : Pin pada board Arduino memberikan tegangan referensi saat

mikrokontroler sedang beroperasi. Sebuah shield dikonfigurasi dengan benar agar dapat membaca pin tegangan IOREF dan memilih sumber daya yang tepat atau mengaktifkan penerjemah

tegangan pada output untuk bekerja dengan 5V atau 3.3V.

(arduino.cc)

2. Memori

ATmega2560 memiliki 256 KB dari flash memory untuk menyimpan

kode (8 KB digunakan untuk bootloader) , 8 KB SRAM dan 4 KB EEPROM (

yang dapat dibaca dan ditulis dengan library EEPROM ).(Arduino.cc)

3. Input dan Output

Masing-masing dari 54 digital pin (pin header) pada Mega dapat

digunakan sebagai input atau output, dengan menggunakan fungsi dari pinMode(

), digitalWrite( ), dan digitalRead( ). Mereka beroperasi pada tegangan 5V. Setiap pin dapat memberikan atau menerima maksimum 40 mA dan memiliki resistor

pull-up internal yang (terputus secara default) dari 20-50 KOhms. Selain itu, beberapa pin memiliki fungsi khusus :

Serial : 0(RX) dan 1(TX); Serial 1 : 19(RX) dan 18(TX) ; Serial 2 : 17(RX) dan 16 (TX) ; Serial 3 : 15 (RX) dan 14(TX). Yang digunakan untuk menerima (RX) dan mengirimkan (TX) TTL data serial. Pin 0 dan 1 juga terhubung ke pin yang sesuai dari ATmega16U2 USB - to- TTL

chip Serial. Letak PIN serial dapat dilihat pada gambar 2.25.

Eksternal Interupsi: 2 (interrupt 0) , 3 (interrupt 1) , 18 (interrupt 5) , 19 (interrupt 4) , 20 (interrupt 3) , dan 21 (interrupt 2). Pin ini dapat dikonfigurasi untuk memicu interrupt pada nilai yang rendah, naik atau jatuh tepi, atau perubahan nilai. Lihat AttachInterrupt( ) fungsi untuk rincian. Letak PIN interupsi dapat dilihat pada gambar 2.25.

PWM: Pin 2-13 dan 44 sampai 46. Menyediakan 8 - bit PWM output dengan

analogWrite ( ) function. Letak PIN PWM dapat dilihat pada gambar 2.25.

SPI (Serial Peripheral Intervace) : 50(MISO), 51(MOSI), 52(SCK), 53(SS).

Pin ini mendukung komunikasi SPI menggunakan library SPI. Pin SPI

juga pecah pada header ICSP, yang secara fisik kompatibel dengan Uno , Duemilanove dan Diecimila. Letak PIN SPI dapat dilihat pada gambar 2.25.

LED : 13. Ada built -in LED terhubung ke pin digital 13. Ketika pin dengan nilai TINGGI , LED menyala , ketika pin yang dipakai RENDAH , lampu akan mati.

TWI (Two – Ware Inteerface ): Pin 20(SDA) dan pin 21(SCL). Dukungan

adalah bahwa pin ini tidak berada di lokasi yang sama dengan pin TWI pada Duemilanove atau Diecimila. Letak PIN TWI dapat dilihat pada gambar 2.25.

Arduino Mega2560 memiliki 16 input analog , yang masing-masing menyediakan 10 bit resolusi (yaitu 1024 nilai yang berbeda ). Secara default

mereka mengukur dari ground sampai 5 volt , meskipun mungkin untuk

mengubah jangkauan menggunakan pin AREF dan fungsi analogReference ( ). (Arduino.cc)

Gambar 2.5 Interface Arduino 2650

2.4 Software Arduino IDE

Arduino IDE adalah software yang ditulis menggunakan java dan

berdasarkan pengolahan seperti, avr-gcc, dan perangkat lunak open source lainnya (Djuandi, 2011). Arduino IDE terdiri dari:

PW M C O M U N IC AT IO N DIGITAL AN AL O G IN AT M EG A2 56 0 16 AU 11 26 TX0 TX3 TX2 TX1 SDA SCL RX0 RX3 RX2 RX1 PD0/SCL/INT0 21 PD1/SDA/INT1 20 PD2/RXD1/INT2 19 PD3/TXD1/INT3 18 PH0/RXD2 17 PH1/TXD2 16 PJ0/RXD3/PCINT9 15 PJ1/TXD3/PCINT10 14 PE0/RXD0/PCINT8 0 PE1/TXD0/PDO 1 PE4/OC3B/INT4 2 PE5/OC3C/INT5 3 PG5/OC0B 4 PE3/OC3A/AIN1 5 PH3/OC4A 6 PH4/OC4B 7 PH5/OC4C 8 PH6/OC2B 9 PB4/OC2A/PCINT4 10 PB5/OC1A/PCINT5 11 PB6/OC1B/PCINT6 12 PB7/OC0A/OC1C/PCINT7 13 AREF PA 0/ AD 0 22 PA 1/ AD 1 23 PA 2/ AD 2 24 PA 3/ AD 3 25 PA 4/ AD 4 26 PA 5/ AD 5 27 PA 6/ AD 6 28 PA 7/ AD 7 29 PC 6/ A1 4 31 PC 5/ A1 3 32 PC 4/ A1 2 33 PC 3/ A1 1 34 PC 2/ A1 0 35 PC 1/ A9 36 PC 0/ A8 37 PD 7/ T0 38 PG 2/ AL E 39 PG 1/ RD 40 PG 0/ W R 41 PL 7 42 PL 6 43 PL 5/ O C5 C 44 PL 4/ O C5 B 45 PL 3/ O C5 A 46 PL 2/ T5 47 PL 1/ IC P5 48 PL 0/ IC P4 49 PB 3/ M IS O /P CI NT 3 50 PB 2/ M O SI /P CI NT 2 51 PB 1/ SC K/ PC IN T1 52 PB 0/ SS /P CI NT 0 53 PK7/ADC15/PCINT23 A15 PK6/ADC14/PCINT22 A14 PK5/ADC13/PCINT21 A13 PK4/ADC12/PCINT20 A12 PK3/ADC11/PCINT19 A11 PK2/ADC10/PCINT18 A10 PK1/ADC9/PCINT17 A9 PK0/ADC8/PCINT16 A8 PF7/ADC7/TDI A7 PF6/ADC6/TDO A6 PF5/ADC5/TMS A5 PF4/ADC4/TCK A4 PF3/ADC3 A3 PF2/ADC2 A2 PF1/ADC1 A1 PF0/ADC0 A0 RESET PC 7/ A1 5 30 ARDUINO

1. Editor program, sebuah window yang memungkinkan pengguna menulis

dan mengedit program dalam bahasa processing.

2. Verify / Compiler, sebuah modul yang mengubah kode program (bahasa

processing) menjadi kode biner. Bagaimanapun sebuah mikrokontroler

tidak akan bisa memahami bahasa processing, yang dipahami oleh

mikrokontroler adalah kode biner.

3. Uploader, sebuah modul yang memuat kode biner dari komputer ke dalam memori mikrokontroler di dalam papan arduino.

Gambar 2.6 Tampilan Software Arduino IDE

(Arduino, 2011)

Pada Gambar 2.6 terdapat menu bar, kemudian toolbar dibawahnya, dan

sebuah area putih untuk editing sketch, area hitam dapat kita sebut sebagai

2.5 Bahasa Pemograman Arduino

Arduino ini bisa dijalankan di komputer dengan berbagai macam

platform karena didukung atau berbasis Java. Source program yang dibuat untuk aplikasi mikrokontroler adalah bahasa C/C++ dan dapat digabungkan dengan

assembly. (Arduino.cc)

1. Struktur

Setiap program Arduino (biasa disebut sketch) mempunyai dua buah fungsi yang harus ada (Arduino.cc). Antara lain:

a) void setup( ) { }

Semua kode didalam kurung kurawal akan dijalankan hanya satu kali ketika program Arduino dijalankan untuk pertama kalinya.

b) void loop( ) { }

Fungsi ini akan dijalankan setelah setup (fungsi void setup) selesai. Setelah dijalankan satu kali fungsi ini akan dijalankan lagi, dan lagi secara terus menerus sampai catu daya (power) dilepaskan.

2. Serial

Serial digunakan untuk komunikasi antara arduino board, komputer atau perangkat lainnya. Arduino board memiliki minimal satu port serial yang berkomunikasi melalui pin 0 (RX) dan 1 (TX) serta dengan komputer melalui

USB. Jika menggunakan fungsi – fungsi ini, pin 0 dan 1 tidak dapat digunakan

untuk input digital atau output digital (Arduino.cc). Terdapat beberapa fungsi serial pada arduino, antara lain:

a. Syntax

Adalah elemen bahasa C yang dibutuhkan untuk format penulisan. (Arduino.cc)

b. Variabel

Sebuah program secara garis besar dapat didefinisikan sebagai instruksi untuk memindahkan angka dengan cara yang cerdas. Variabel inilah yang digunakan untuk memindahkannya. (Arduino.cc).

2.6 Xbee

Xbeemerupakan perangkat yang menunjang komunikasi data tanpa

kabel (wireless). Terdapat 2 jenis Xbee, yaitu :

a. Xbee 802.15.4 (Xbee Series 1)

Xbeeseri ini hanya dapat digunakan untuk komunikasipoint to pointdan

topologi star dengan jangkauan 30 meter indoordan 100 meteroutdoor.

b. Xbee ZB Series 2

Xbeeseries 2 dapat digunakan untuk komunikasipoint to point, point to multipoint dan topologi star, dan topologi mesh dengan jangkauan 40 meterindoor dan 100 meteroutdoor.

Xbeeseries 1 maupun series 2 tersedia dalam 2 bentuk berdasarkan

kekuatan transmisinya yaituxbeereguler dan xbee-pro.Xbee-PRO mempunyai

kekuatan transmisi lebih kuat, ukuran perangkatnya lebih besar, dan harganya

outdoor mencapai 1500 meter. Xbee ini dapat digunakan sebagai pengganti serial

/ USB atau dapat memasukkannya ke dalam command mode dan

mengkonfigurasinya untuk berbagai macam jaringan broadcast dan mesh. Shield

membagi setiap pin Xbee. Xbee juga menyediakan header pin female untuk penggunaan pin digital 2 sampai 7 dan input analog, yang di cover oleh shield (pin digital 8 sampai 13 tidak tercover oleh shield, sehingga dapat menggunakan header pada papan itu sendiri. (Arduino, 2011)

Gambar 2.7 Xbee dan Xbee Shield.

(Arduino, 2011)

Berikut parameter untuk mengkonfigurasi modul Xbee S2 dengan mode AT.

Tabel 2.2 Parameter Xbee

Perintah Keterangan Nilai valid Nilai Default

ID Id jaringan modul Xbee 0-0Xffff 3332

CH Saluran dari modul

Xbee. 0x0B-0x1A 0x0C

SH dan SL

Nomor seri modul Xbee(SH memberikan 32bit tinggi, SL32 bit rendah). Read-only.

0-0xFFFFFFFF

berbeda untuk setiap modul

MY Alamat16-bit dari

modul. 0-0xFFFF 0

Dh dan DL

Alamat tujuan untuk komunikasi

nirkabel(DH adalah 32bit tinggi, DL32 low).

0-0xFFFFFFFF 0(untuk kedua

DH dan DL) (untuk kedua

Perintah Keterangan Nilai valid Nilai Default

DH dan DL)

BD

baud rate yang digunakan untuk komunikasi serial dengan papan Arduino atau komputer.

0 (1200 bps)

3 (9600 baud) 1 (2400 bps)

2 (4800 bps) 3 (9600 bps) 4 (19200 bps) 5 (38400 bps) 6 (57600 bps) 7 (115200 bps)

Catatan : meskipun nilai-nilai yang valid dan standar dalam Tabel di atas ditulis dengan awalan "0x" (untuk menunjukkan bahwa mereka adalah nomor heksadesimal), modul tidak akan mencakup "0x" ketika melaporkan nilai parameter, dan anda harus menghilangkan ketika menetapkan nilai-nilai (Arduino, 2011).

2.7 Xbee Usb Adapter dan Software X-CTU

Xbee USB adapter (Gambar 2.8) merupakan alat untuk menghubungkan modul Xbee ke komputer dengan kabel mini USB dan selanjutnya dapat

dikonfigurasi menggunakan software X-CTU (Gambar 2.9). Software X-CTU

merupakan software yang digunakan untuk mengkonfigurasi Xbee agar dapat

berkomunikasi dengan Xbee lainya. Parameter yang harus diatur adalah PAN ID (Personal Area Network) ID yaitu parameter yang mengatur radio mana saja yang dapat berkomunikasi, agar dapat berkomunikasi PAN ID dalam satu jaringan harus sama. Xbee dapat berkomunikasi point to point dan point to multipoint

Gambar 2.8 Xbee Usb Adapter dan Kabel Mini Usb

(Arduino, 2011)

Gambar 2.9 Tampilan Software X-CTU

(Arduino, 2011)

2.8 Visual Basic

Visual Basic adalah salah suatu development tools untuk membangun

menggunakan pendekatan Visual untuk merancang user interface dalam bentuk

form. Tampilan Visual Basic terdapat pada Integrated Development Environment

(IDE) seperti pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Tampilan Utama Visual Basic 6.0

Sumber : (Octovhiana, 2003)

Adapun pejelasan jendela-jendela adalah sebagai berikut :

a) Menu Bar, digunakan untuk memilih tugas-tugas tertentu seperti menyimpan project, membuka project, dll

b) Main Toolbar, digunakan untuk melakukan tugas-tugas tertentu dengan cepat.

c) Jendela Project, jendela berisi gambaran dari semua modul yang

d) Jendela Form Designer, jendela merupakan tempat anda untuk merancang user interface dari aplikasi.

e) Jendela Toolbox, jendela berisi komponen-komponen yang dapat anda

gunakan untuk mengembangkan user interface.

f) Jendela Code, merupakan tempat bagi anda untuk menulis koding.

Anda dapat menampilkan jendela dengan menggunakan kombinasi Shift-F7.

g) Jendela Properties, merupakan daftar properti-properti object yang sedang terpilih. Sebagai contohnya anda dapat mengubah warna tulisan (foreground) dan warna latar belakang (background). Anda dapat menggunakan F4 untuk menampilkan jendela properti.

h) Jendela Color Palette, adalah fasilitas cepat untuk mengubah warna suatu object.

i) Jendela Form Layout, akan menunjukan bagaimana form

bersangkutan ditampilkan ketika runtime. (Octovhiana, 2003)

2.9 Parameter QoS (Quality of Service)

Performansi mengacu ke tingkat kecepatan dan keandalan penyampaian berbagai jenis beban data di dalam suatu komunikasi. Performansi merupakan kumpulan dari beberapa parameter besaran teknis, yaitu :

 Throughput, yaitu kecepatan (rate) transfer data efektif, yang diukur

dalam bps. Troughput merupakan jumlah total kedatangan paket yang sukses yang diamati pada destination selama interval waktu tertentu dibagi oleh durasi interval waktu tersebut.

 Packet Loss, merupakan suatu parameter yang menggambarkan suatu

kondisi yang menunjukkan jumlah total paket yang hilang, dapat terjadi karena collision dan congestion pada jaringan dan hal ini berpengaruh

pada semua aplikasi karena retransmisi akan mengurangi efisiensi

jaringan secara keseluruhan meskipun jumlah bandwidth cukup tersedia untuk aplikasi-aplikasi tersebut. Umumnya perangkat jaringan memiliki

buffer untuk menampung data yang diterima. Jika terjadi kongesti yang cukup lama, buffer akan penuh, dan data baru tidak akan diterima.

Tabel 2.3Packet Loss

KATEGORI DEGREDASI PACKET LOSS

Sangat bagus 0

Bagus 3 %

Sedang 15 %

Jelek 25 %

 Delay (latency), adalah waktu yang dibutuhkan data untuk menempuh

jarak dari asal ke tujuan. Delay dapat dipengaruhi oleh jarak, media fisik, kongesti atau juga waktu proses yang lama.(Nurhayati, 2012)

Compression and Algoritmic delay Packetization Delay Serialisation Delay Decompression Delay De Jitter Buffer

Network Delay

Gambar 2.11 Network Delay

Tabel 2.4 Komponen Delay

Jenis Delay Keterangan

Algorithmic delay

Delay ini disebabkan oleh standar codec yang

digunakan. Contohnya, Algorithmic delay untuk

G.711 adalah 0 ms

Packetization delay

Delay yang disebabkan oleh peng-akumulasian bit

voice sample ke frame. Seperti contohnya, standar G.711 untuk payload 160 bytes memakan waktu 20 ms.

Serialization delay

Delay ini terjadi karena adanya waktu yang dibutuhkan untuk pentransmisian paket IP dari sisi

originating (pengirim).

Propagation delay

Delay ini terjadi karena perambatan atau perjalanan. Paket IP di media transmisi ke alamat tujuan. Seperti

contohnya delay propagasi di dalam kabel akan

memakan waktu 4 sampai 6 s per kilometernya.

Coder (Processing) Delay

Waktu yang diperlukan oleh Digital Signal Processing

(DSP) untuk mengkompres sebuah block PCM (Pulse

– Codec Modulation), nilainya bervariasi bergantung dari codec dan kecepatan prosesor

26 3.1 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan pada perancangan ini adalah komunikasi data multipoint wireless sensor network. Perancangan terdiri dari 2

buah node dengan 1 base station yang dikomuikasikan secara bersamaan dengan

kecepatan data 115200bps. Dalam berkomunikasi, 2 node yang terdiri dari Xbee mengirim ke satu base station sehingga alamat destination pada masing - masing

node nilainya sama dengan nomor seri Xbee bagian base station.

Untuk melakukan komunkasi multipoint, 2 buah node diset menjadi

router (router 1 dan router 2) sementara pada base station diset sebagai

coordinator, alamat destination node (DH (Destinqtion High) dan DL (Destination Low)) adalah alamat source coordinator (SH (Source High) dan SL (Source Low)). Data yang diterima oleh coordiator selanjutnya dipilah untuk mengetahui arah data dari node pengirim, dalam hal ini masing - masing node

mengirimkan data dengan protokol data yang terdiri dari ID node, dan data yang

dibawa sehingga pemilahan data dapat diketahui dengan memeriksa ID yang masuk pada deretan protokol pengirim (node). Adapun data yag dikirim berupa nilai tegangan dari sensor heartbeat (jantung) yang dipresentasikan dalam bentuk ASCII yang selanjutnya ditampilkan dalam bentuk grafik pada form perangkat lunak VB (Visual Basic). Data tersebut selanjutnya disimpan dalam file txt sebagai arsip pembacaan yang dapat dibuka sewaktu - waktu.

3.2 Model Perancangan

Pada perancangan ini penulis menggambarkan perancangan sistemnya seperti pada gambar 3.1 berikut.

Gambar 3.1 Gambar Perancangan

Dari Gambar 3.1 didapatkan bahwa setiap node WSN memiliki tugas berbeda-beda seperti berikut:

a) Node Router 1

Pada node ini, node bertanggung jawab sebagai pencatat hasil auskultasi sinyal jantung pada pasien pertama, dan mengirimkan data pada node coordinator sesuai dengan protokol yang telah dibuat melalui modul arduino.

b) Node Router 2

Pada node ini, node bertanggung jawab sebagai pencatat hasil auskultasi sinyal jantung pada pasien kedua, dan mengirimkan data pada

node coordinator sesuai dengan protokol yang telah dibuat melalui modul Arduino.

c) Nodecoordinator

Pada node ini, node bertanggung jawab atas penerima data yang telah dikirimkan oleh kedua node sensor (router). Data yang diterima oleh node ini masih belum diolah, tapi data yang diterima sesuai dengan

protokol pengiriman data. Pada node coordinator data langsung

dikirimkan ke end device / PC tanpa pengolahan melalui modul arduino,

hal ini dikarenakan proses pengolahan data dilakukan pada end device.

d) End device / PC (Personal Computer)

Terdapat 3 end device yang masing – masing berkomunikasi secara unicast (point to point) dengan node coordinator, dan dengan

router. Pada end device yang tersambung dengan node coordinator

digunakan oleh user untuk melihat hasil auskultasi dari node sensor 1 dan

node sensor 2, dan data yang diperoleh falid (tidak tertukar). Dan dilakukannya pemisahan data dan pengelompokan data sinyal asukultasi berdasarkan asal data. Hal ini dapat dilakukan dengan melihat ID yang sudah diberikan pada saat pengiriman data. Sedangkan penyimpanan data

pada masing – masing end device yang terhubung dengan router

yang diterima oleh node coordinator. Agar dapat diketahui berapa besar

througput, berapa data yang loss, dan delay ketika sistem ini dijalankan.

3.3 Perancangan Sistem

Adapun perancangan blok diagram ditunjukkan sebagaimana gambar 3.2:

Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem

Dalam tugas akhir ini, penulis hanya akan memfokuskan penjelasan data yang dikirim dari dua node router ke node coordinator. Dan juga hasil unjuk kerja

jaringan pada transmisi sinyal auskultasi jantung dari dua node ke satu node coordinator.

3.4 Peracangan perangkat keras 3.4.1 Perancangan sensor jantung

Untuk dapat mendeteksi adanya detak jantung pasien secara elektronik, maka dibutuhkan sensor. Sensor yang digunakan pada penelitan transimsi sinyal auskultasi jantung ini adalah Heart Sound Sensor. Sensor ini telah dilengkapi degan pengkondisi sinyal dan fiter yang bertugas meredam dan mengolah sinyal jantung dan mengkonversinya dalam bentuk tegangan. dengan demikian keluaran

dari sensor Heart Sound sensor dapat langsung dibaca melalui ADC internal pada

modul Arduino Mega2560. Adapun perancangan rangkaian heart sound sensor

ditunjukkan pada gambar 3.3

P W M C O M U N IC A T IO N DIGITAL A N A L O G IN A T M E G A 25 60 16 A U 1 12 6 TX0 TX3 TX2 TX1 SDA SCL RX0 RX3 RX2 RX1 PD0/SCL/INT0 21 PD1/SDA/INT1 20 PD2/RXD1/INT2 19 PD3/TXD1/INT3 18 PH0/RXD2 17 PH1/TXD2 16 PJ0/RXD3/PCINT9 15 PJ1/TXD3/PCINT10 14 PE0/RXD0/PCINT8 0 PE1/TXD0/PDO 1 PE4/OC3B/INT4 2 PE5/OC3C/INT5 3 PG5/OC0B 4 PE3/OC3A/AIN1 5 PH3/OC4A 6 PH4/OC4B 7 PH5/OC4C 8 PH6/OC2B 9 PB4/OC2A/PCINT4 10 PB5/OC1A/PCINT5 11 PB6/OC1B/PCINT6 12 PB7/OC0A/OC1C/PCINT7 13 AREF P A 0/ A D 0 22 P A 1/ A D 1 23 P A 2/ A D 2 24 P A 3/ A D 3 25 P A 4/ A D 4 26 P A 5/ A D 5 27 P A 6/ A D 6 28 P A 7/ A D 7 29 P C 6/ A 14 31 P C 5/ A 13 32 P C 4/ A 12 33 P C 3/ A 11 34 P C 2/ A 10 35 P C 1/ A 9 36 P C 0/ A 8 37 P D 7/ T0 38 P G 2/ A LE 39 P G 1/ R D 40 P G 0/ W R 41 P L7 42 P L6 43 P L5 /O C 5C 44 P L4 /O C 5B 45 P L3 /O C 5A 46 P L2 /T 5 47 P L1 /IC P 5 48 P L0 /IC P 4 49 P B 3/ M IS O /P C IN T3 50 P B 2/ M O S I/P C IN T2 51 P B 1/ S C K /P C IN T1 52 P B 0/ S S /P C IN T0 53 PK7/ADC15/PCINT23 A15 PK6/ADC14/PCINT22 A14 PK5/ADC13/PCINT21 A13 PK4/ADC12/PCINT20 A12 PK3/ADC11/PCINT19 A11 PK2/ADC10/PCINT18 A10 PK1/ADC9/PCINT17 A9 PK0/ADC8/PCINT16 A8 PF7/ADC7/TDI A7 PF6/ADC6/TDO A6 PF5/ADC5/TMS A5 PF4/ADC4/TCK A4 PF3/ADC3 A3 PF2/ADC2 A2 PF1/ADC1 A1 PF0/ADC0 A0 RESET P C 7/ A 15 30 ARDUINO

ARDUINO MEGA2560 R3 5V V cc G nd Vout Heart Sound Sensor

3.4.2 Perancangan rangkaian Xbee Zigbee S2B

Agar modul arduino dapat berkomunikasi secara serial wireless dengan

perangkat lain, maka dibutuhkan rangkaian wireless yang dalam perancangan ini

menggunakan modul Zigbee S2B. modul zigbee dapat berkomunikasi wireless

dan diakses menggunakan komunikasi serial TTL (Time to Live). Adapun port serial yang digunakan untuk pengendalian dan pembacaan modul Xbee adalah TX0 dan RX0 pada modul arduino sebagaimana ditunjukkan pada gambar 3.4:

P W M C O M U N IC A T IO N DIGITAL A N A L O G IN A T M E G A 2 5 6 0 1 6 A U 1 1 2 6 TX0 TX3 TX2 TX1 SDA SCL RX0 RX3 RX2 RX1 PD0/SCL/INT0 21 PD1/SDA/INT1 20 PD2/RXD1/INT2 19 PD3/TXD1/INT3 18 PH0/RXD2 17 PH1/TXD2 16 PJ0/RXD3/PCINT9 15 PJ1/TXD3/PCINT10 14 PE0/RXD0/PCINT8 0 PE1/TXD0/PDO 1 PE4/OC3B/INT4 2 PE5/OC3C/INT5 3 PG5/OC0B 4 PE3/OC3A/AIN1 5 PH3/OC4A 6 PH4/OC4B 7 PH5/OC4C 8 PH6/OC2B 9 PB4/OC2A/PCINT4 10 PB5/OC1A/PCINT5 11 PB6/OC1B/PCINT6 12 PB7/OC0A/OC1C/PCINT7 13 AREF P A 0 /A D 0 2 2 P A 1 /A D 1 2 3 P A 2 /A D 2 2 4 P A 3 /A D 3 2 5 P A 4 /A D 4 2 6 P A 5 /A D 5 2 7 P A 6 /A D 6 2 8 P A 7 /A D 7 2 9 P C 6 /A 1 4 3 1 P C 5 /A 1 3 3 2 P C 4 /A 1 2 3 3 P C 3 /A 1 1 3 4 P C 2 /A 1 0 3 5 P C 1 /A 9 3 6 P C 0 /A 8 3 7 P D 7 /T 0 3 8 P G 2 /A L E 3 9 P G 1 /R D 4 0 P G 0 /W R 4 1 P L 7 4 2 P L 6 4 3 P L 5 /O C 5 C 4 4 P L 4 /O C 5 B 4 5 P L 3 /O C 5 A 4 6 P L 2 /T 5 4 7 P L 1 /I C P 5 4 8 P L 0 /I C P 4 4 9 P B 3 /M IS O /P C IN T 3 5 0 P B 2 /M O S I/ P C IN T 2 5 1 P B 1 /S C K /P C IN T 1 5 2 P B 0 /S S /P C IN T 0 5 3 PK7/ADC15/PCINT23 A15 PK6/ADC14/PCINT22 A14 PK5/ADC13/PCINT21 A13 PK4/ADC12/PCINT20 A12 PK3/ADC11/PCINT19 A11 PK2/ADC10/PCINT18 A10 PK1/ADC9/PCINT17 A9 PK0/ADC8/PCINT16 A8 PF7/ADC7/TDI A7 PF6/ADC6/TDO A6 PF5/ADC5/TMS A5 PF4/ADC4/TCK A4 PF3/ADC3 A3 PF2/ADC2 A2 PF1/ADC1 A1 PF0/ADC0 A0 RESET P C 7 /A 1 5 3 0 ARDUINO ARDUINO MEGA2560 R3

RXD TXD

wire antenna

Modul Xbee 2,4Ghz

GND Vcc

S2B 5V

Gambar 3.4 Hubungan Rangkaian Xbee dan arduino

3.4.3 Perancangan rangkaian USB to serial Xbee

Untuk dapat menerima data serial hasil pengiriman dari node 1 dan node 2

dibutuhkan Xbee. Sementara itu agar hasil pembacaan dan pengiriman data pada Xbee dapat diproses menggunakan laptop atau PC, maka dibutuhkan konverter USB to serial. Untuk itu pada perancangan ini digunakan modul USB to serial Xbee yang difungsikan khusus untuk menjembatani antarmuka UART antara komputer dengan Xbee. Adapun rangkaian modul USB to serial Xbee ditunjukkan pada gambar 3.4:

VCC 1

D+ 3

D- 2

GND 4

J1

USBCONN

vcc D+ D-Gnd

USB to TTL RXD TXD

Gnd ke USB PC/LAPTOP

DTR CTS

RXD TXD

wire antenna

Modul Xbee 2,4Ghz

GND Vcc

S2B 5V

Gambar 3.5 Rangkaian modul USB to Serial Xbee pada base station

Sementara itu bentuk fisik dari modul USB to serial Xbee ditunjukkan pada gambar 3.6

3.4.4 Arduino 2560

Pada gambar 3.2 terdapat 2 arduino 2560 yang memiliki fungsi yang sama yaitu membaca sensor yang memiliki nilai analog, pembacaan data dilakukan dengan cara inputan yang berasal dari sensor diletakkan pada PORT A0, untuk membaca nilai dari sinyal analog tersebut digunakan fungsi

ReadAnalog didalam modul arduino.

Pada modul arduino juga dilakukan pemberian identitas pada data yang akan ditransmisikan. Yang artinya data yang dikirim mendapatkan tambahan identitas node. Dari tambahan itu yang akan membuat node dapat mengenali asal data tersebut. Contoh pemberian identitas yaitu diberi identitas N1 untuk node router 1, dan N2 untuk node router 2. Identitas ini akan dikirimkan bersama dengan inti data yang node router kirimkan kepada node coordinator. Pada isi data yang diterima router coordinator nantinya terdapat simbol N1 (untuk data dari node router 1) atau N2 (untuk data dari node router 2) selanjutnya diikuti inti pesan yang dikirim masing – masing node router.

Gambar 3.7 Format Pengiriman Data

Berikut penjelasan dari gambar 3.7 :

1. $ : penanda awal pengiriman data

3. DATA : data sinyal auskultasi jantung yang dikirimkan

4. # : penanda akhir pengiriman data

5. % : digunakan sebagai pemisah data dengan header

Hal tersebut dibuat untuk memudahkan dalam pemisahan data pada saat penerimaan data pada coordinator. Selanjutnya arduino mengirimkan informasi yang dipancar melalui pemancar data zigbee.

3.4.5 Xbee

Untuk mengirimkan data dari masing – masing node ke coordinator

diperlukan sebuah pemancar data. dalam penelitian ini penulis menggunakan Xbee Series 2 untuk pemancar data. Konfigurasi yang dilakukan pada Xbee sangat penting, agar data dapat dikirimkan ke alamat yang sesuai.

Untuk mengkonfigurasi Xbee tersebut dibutuhkan sebuah software.

Software yang biasa digunakan untuk mengkonfigurasi Xbee salah satunya ialah X-CTU.

Xbee dikonfigurasi untuk menjadi end device dalam mode AT untuk Xbee yang terdapat pada node router dan coordinator dalam mode AT. Dalam mengkonfigurasi Xbee series 2 hal yang terpenting ialah mengisi nilai PAN ID, DH dan DL.

Langkah pertama untuk dapat berkomunikasi dalam satu jaringan, maka PAN ID antar Xbee harus diisi dengan nilai yang sama. Langkah kedua yaitu mengisi DH dengan ID yang terdapat pada Xbee dan DL dengan nilai yang sesuai dengan nilai DL pada Xbee yang digunakan sebagai node coordinator. Hal ini

dilakukan agar Xbee yang digunakan pada node router hanya berkomunikasi dengan Xbee coordinator.

3.4.6 Visual Basic

Visual basic pada komputer atau end device berfungsi untuk mengolah data yang dikirimkan oleh node coordinator. Data yang diterima tersebut masih berupa sekumpulan informasi dan kode yang masih lengkap yang berup header

dan data (sesuai dengan protokol), sehingga diperlukan pemisahan data serta

pengelompakan pada data tersebut agar didapatkan sebuah data beserta informasi

yang diinginkan dari data tersebut. Seperti yang dijelaskan pada gambar 3.3 pengelompokan data sesuai dengan kode yang terdapat pada satu paket data (N1 atau N2), selanjutnya data yang sudah dipisah di simpan sesuai dengan pengelompokan data. Hal ini dilakukan agar data yang diperoleh nantinya dapat dianalisa, sehingga dapat diketahui kemapuan algoritma dari sistem transmisi auskultasi ini. Selanjutnya dari data yang telah dikelompokkan dan dipisah ditampilkan pada sebuah grafik agar dapat dilihat oleh user. Pada node coordinator terdapat 2 penelitian yang akan dilakukan, yaitu penelitian untuk penerimaan data secara real time dan tidak real time, agar dapat dibandingkan keakuratan data saat diterima secara real time dan tidak real time dan nantinya dapat dijadikan acuan saat dibangun sebuah aplikasi pengiriman data auskultasi jantung. Maka dibuatlah sebuah desain dari Visual Basic.

Terdapat 3 desain yang harus dibuat, yaitu desain untuk penyimpanan data pada end device router dan desain pada end device coordinator (real time dan tidak real time) untuk menampilkan data secara real time dan tidak real time.

Karena nantinya akan dibandingkan antara data pada router dan coordinator,

apakah data yang dikirimkan node router sesuai dengan data yang diterima node coordinator dan baik mana data yang diterima secara real time dan tidak real time.

Gambar 3.8 Desain pada end device router

Dari desain diatas user dapat melihat secara langsung hasil sinyal jantung, sehingga dapat mengetahui benar tidaknya posisi heart sound sensor

pada jantung. Hal ini dikarenakan penempatan posisi sensor sangat berpengaruh terhadap hasil yang didapat, dimana jika posisi sensor tidak valid, maka akan menyebabkan hasil pembacaan tidak akurat. Dan dapat dilihat langsung nilai dari sensor.

Dari gambar 3.8 terdapat pemilihan PORT, hal ini digunakan untuk memilih PORT yang telah terhubung dengan mikrokontroler. Selanjutnya ketika

mikrokontroler mengirimkan data pada pemancar, maka secara otomatis data juga akan terkirim secara serial ke komputer. Terdapat kolom data yang diterima dan data yang telah dipisah agar dapat terlihat bahwa data dari masing – masing router

tidak tertukar pada saat proses pemisahan data. Grafik digunakan untuk dapat melihat apakah data yang diterima adalah data yang bersal dari sinyal jantung, karena sifat dari sensor jantung yang digunakan adalah menangkap suara.

Gambar 3.9 Desain pada end device coordinator (Real Time)

Gambar 3.11 Desain pada end device coordinator untuk melihat grafik(tidak

real time)

Sama halnya dengan desain pada end device router yang mengharuskan

user memilih PORT yang telah tersambung dengan komputer, pada end device coordinator juga mengharuskan user melakukan hal yang sama. Hanya saja berbeda dengan desain pada end device router desain end device coordinator

terdapat dua grafik karena pada end device coordinator digunakan untuk melihat

data auskultasi dari dua jantung.

Terdapat perbedaan desain antara node coordinator real time dengan

coordinator tidak real time, karena pada coordinator tidak real time

membutuhkan perintah untuk mengambil data dari router yang telah disimpan pada drive sedangkan pada coordinator real time tidak dibutuhkan perintah tersebut karena data disimpan setelah data ditampilkan pada grafik

Pada gambar 3.9 terdapat dua kolom data yang diterima dan data yang telah dipisah agar dapat terlihat bahwa data dari masing – masing router tidak tertukar pada saat proses pemisahan data. Selain itu juga terdapat dua grafik yang

menampilkan sinyal jantung dari masing – masing node. Dan nantinya juga akan

terdapat dua file penyimpanan yang menyimpan data dari masing – masing node.

Pada gambar 3.10 hanya terdapat perintah untuk koneksi dengan serial dan perintah mengambil data, karena grafik tidak langsung ditampilkan, melaikna disimpan terlebih dulu kedalam suatu file yang nantinya akan di baca setelah data selesai terkirim. Pemisahan grafik dengan tampilan utama dimaksudkan agar program dapat menampilkan lebih dari 2 data pada grafik. Sehingga analisa dapat lebih fokus pada setiap node karena grafik setiap node ditampilkan dalan sebuah

form.

3.5 Perancangan Perangkat Lunak

Dari perancangan sistem diatas, selain perancangan hardware, juga

dibutuhkan perancangan perangkat lunak untuk menjalankan perancangan

hardware yang telah dibuat.

Perangkat lunak terdiri dari beberapa algoritma perancangan dari sistem yang ditangani oleh pengontrol.

3.5.1 Algoritma Pembacaan Sinyal Jantung

Gambar 3.12 Flowchart pembacaan Heart Sound Sensor

Seperti yang sudah dijelaskan diatas, hasil keluaran dari sensor jantung adalah berupa sinyal analog. Maka pada modul arduino dilakukan pembacaan melalui salah satu fungsi yang dimiliki oleh Arduino Mega2560, fungsi tersebut

adalah readAnalog. Pada pemrograman modul Arduino Mega2560, user

dimudahkan dengan beberapa fungsi yang sudah dimilikinya. Sinyal analog pada sensor diubah menjadi data ADC dengan resolusi10 bit. Hal ini ditujukan agar sinyal analog yang dibaca lebih presisi saat dikonversi ADC. Fungsi yang terdapat pada Arduino untuk mengubah data analog menjadi data desimal dengan ukuran 10 bit adalah :

Selanjutnya data yang diperoleh akan ditransmisikan oleh pemancar sesuai dengan data yang telah diolah. Proses pengiriman data tidak langsung dikirim, karena data yang ada akan diberi ID untuk pengidentifikasian asal data sesuai dengan asal router. 3.5.2 Algoritma Pengiriman Sinyal Jantung

Pada dasarnya konsep dari sensor jantung adalah menerima setiap suara, maka apabila ketika sensor jantung mendapatakan tegangan, secara langsung data

apapun akan ditransmisikan ke node coordinator, sehingga mengakibatkan

banyaknya noise yang diterima oleh node coordinator diawal penerimaan data. Selain itu, karena pada transmisi sinyal jantung ini data yang didapat dari dua

node, maka untuk mempermudah dalam pengolahan data, maka dibuatlah algoritma seperti gambar 3.14.

Pemrograman Ardunino Mega 2560 merupakan sebuah pemrograman modul, maka pemrograman langsung dilakukan pada setiap pin. Pin 10 digunakan sebagai saklar. PIN 10 digunakan untuk memulai pengiriman data, dimana data dikirim ketika PIN 10 berlogika LOW. Pengiriman dianggap selesai ketika user

menonaktifkan PIN 10.

Pengiriman data dilakukan sesuai dengan protokol yang sudah ditetapkan pada gambar 3.7, sehingga dapat disimpulkan bahwa pengiriman data berupa

string atau caracter. Pengiriman data akan dipancarkan oleh modul pemancar yang sudah disediakan.

Pengiriman dilakukan dengan delay 2ms sesuai dengan ketetapan yang ada, yaitu pengiriman dilakukan minimal dengan 2 kali frekuensi sampling jantung normal ( Teori Sampling ). (Lynn, 1994)

Pada tugas akhir ini, penulis menggunakan Arduino Mega2560 sebagai

mikrokontrolernya. Software yang digunakan untuk memprogam arduino tersebut

ialah software Arduino IDE. Dan dari algoritma yang dibuat diatas maka dibuatlah program seperti gambar 3.15

Gambar 3.15 Tampilan program arduino pada software Arduino IDE

Berikut contoh pemrogaman modul arduino Mega 2560 pada node

a. Pembuatan variabel

Dalam pembuatan variabel, terdapat beberapa variabel yang digunakan oleh penulis seperti pada algoritma diatas. ini penulis menggunakan variabel tipe

string yang bernama “sensorValue” untuk menampung data dari sensor,

“outputValue” untuk penampung data setelah dijadikan 10 bit. Pembuatan

variabel ini diletakkan diluar fungsi void agar variabel ini dapat digunakan secara global. Berikut sebagai contoh :

int Vst;

int sensorValue = 0; int outputValue = 0;

b. fungsi void setup

Dalam fungsi void setup perintah akan dibaca 1 kali setelah progam berjalan. Dalam tugas akhir ini penulis mengisikan baudrate dan variabel -

variabel dalam kondisi kosong, begitu juga pemberian nilai awal pada PIN – PIN

yang digunakan. Berikut sebagai contoh :

void setup() {

Serial.begin(115200); pinMode(10, INPUT); digitalWrite(10, HIGH); }

c. fungsi void loop

Dalam void loop perintah akan dibaca berulang kali selama mikrokontroler teersambung dengan tegangan. Dalam tugas akhir ini penulis mengisi perintah bagaimana data diolah dan akhirnya dikirimkan,semua perintah ditulis pada void loop ini. Dan progam ditulis sesuai dengan algoritma yang telah dibuat seperti paga gambar 3.14. Berikut contohnya :

void loop() {

Vst = digitalRead(10);

sensorValue = analogRead(A0);

outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255); analogWrite(9, outputValue);

if (Vst == 0) {

Serial.print("$N1%"); Serial.print(sensorValue); Serial.println("#");

}

delay(2); }

3.5.3 Algoritma Penerimaan dan Pemisahan Data pada Router

Gambar 3.16 Flowchart Pemisahan dan penyimpanan data pada end device router

Pada transmisi sinyal jantung auskultasi juga diperlukan pemisahan data pada router dikarenakan data yang dikirim berupa data bersama dengan header,

sedangkan yang akan di analisa adalah data sinyal, maka pada router juga dilakukan pemisahan data, sehingga mempermudah penulis nantinya dalam menganalisa data.

Data yang dikirimkan pada end device secara serial, dalam pemisahan dan penyimpanan data dilakukan pada saat data yang terambil sesuai dengan

format yang telah ditentukan, maka data akan diambil dengan baik. Apbila data yang diterima tidak lengkap maka pemisahan data tidak dapat dilakukan. Hal ini dikarenakan pemisahan data disesuaikan dengan format yang sudah ditentukan pada saat data dikirim. Data – data yang tidak diperlukan akan diabaikan, dengan mengosongkan variable yang digunakan untuk menyimpan data.

3.5.4 Algoritma Penerimaan Data pada End Device (Real Time)

Berbeda dengan algoritma penerimaan data pada end device router,

penerimaan data pada end device coordinator terdapat dua data yang diterima yaitu data dari node 1 dan node 2. Maka selain pemisahan data juga dilakukan pengelompokan data. Proses pemisahan data dilakukan sama dengan pemisahan data yang dilakukan pada end device router, hanya saja sebelum dilakukan pemisahan data dilakukan dulu pengelompokan data sesuai asal data.

Pengelompokan data dapat dilihat dari ID node yang dikirimkan

bersamaan dengan data yang dikirim. Ketika data sudah dikelompokkan, selanjutnya data baru dipisah. Hal ini akan memudahkan penulis dalam menganalisa data yang telah terkumpul. Karena data sudah otomatis dalam satu kelompok, dan data tidak tertukar antara satu node dengan node yang lain. dan

penulis tidak perlu memisah data secara manual. Flowcart pemisahan dan penyimpanan data dapat dilihat pada gambar 3.17.

Gambar 3.17 Flowchart Pemisahan dan penyimpanan data pada end device coordinator (Real Time)

3.5.5 Algoritma Penerimaan Data pada End Device (tidak Real Time)

Gambar 3.18 Flowchart penyimpanan data pada end device coordinator (tidak

Real Time)

Pemisahan data pada coordinator real time dengan coordinator tidak real time pada dasarnya sama, hanya sajaberbeda dengan algoritma pada coordinator real time karena data terlebih dahulu disimpan kedalam sebuah file, selanjutnya data akan ditampilkan ketika user ingin mengambil data dari file. Dan grafik akan muncul sesuai dengan penerimaan data. Misalnya saja pada file tersebut terdapat data yang mengindikasikan berasal dari 2 node, tetapi apabila pada file tersebut hanya mengindikasikan bersal dari node maka hanya akan ada 1 form grafik yang terbuka. Flowcart pemisahan dan penyimpanan data pada aplikasi offline dapat dilihat pada gambar 3.19.

Gambar 3.19 Flowchart Pemisahan dan penyimpanan data pada end device coordinator (tidak Real Time)

3.6 Metode Analisa

Pada transmisi sinyal auskultasi ini, selain pembuatan algoritma pengiriman data, hal terpenting lainnya adalah analisa dari hasil pengiriman itu sendiri agar dapat diketahui seberapa baik sistem yang telah dibangun.

3.6.1 Peletakan Sensor pada Jantung

Dalam transmisi sinyal auskultasi, komponen terpenting adalah data yang diambil dari auskultasi jantung. Maka tahapan yang pertama dilakukan adalah mengambil data auskultasi dengan meletakkan sensor pada posisi jantung user

dengan tepat.

Posisi jantung manusia adalah pada tulang iga manusia ke 6 di sebelah kiri dada manusia, atau 5 cm diatas ulu hati di sebelah kiri. Peletakan sensor sangat berpengaruh, karena apabila sensor tidak diletakkan pada bagian jantung yang tepat maka data yang akan diterima berupa data noise. Posisi Mitral area dapat dilihat pada gambar 3.20.

Mitral Area

Gambar 3.20 Letak posisi penempatan sensor pada jantung ( Mitral Area / Left Verticularr Area)

3.6.2 Pengambilan Sinyal Auskultasi Jantung

Proses pengambilan data dilakukan saat semua alat terpasang, dan proses pengiriman data berlangsung. Seperti yang dijelaskan di atas, melalui grafik kita dapat melihat apakah sensor sudah berada pada posisi yang tepat.

Data pada masing – masing router dan coordinator akan tersimpan pada sebuah file. File inilah yang nantinya digunakan untuk menganalisa seberapa baik sistem dapat mentransmisikan sinyal auskultasi jantung dari 2 node ke 1 titik

coordinator secara bersamaan dan streaming.

Pengambilan sinyal jantung dilakukan selama 30 detik untuk mendapatkan hasil transmisi sinyal jantung. Hal ini dikarenakan penerimaan data pada titik coordinator lebih lama karena adanya proses pemisahan data yang terjadi pada titik coordinator. Contoh sinyal jantung hasil auskultasi terlihat dalam gambar 3.21.

3.6.3 Analisa Transmisi Sinyal Auskultasi Jantung

Cara menganalisa hasil transmisi jantung adalah dengan memindah data dari file penyimpanan ke file excel. Lalu data dibandingkan antara data inputan dengan data yang berasal dari receiver. Posisi data pertama yang sesuai dengan data yang ada pada transmiter adalah data yang berhasil dikirim dan diterima. Sehingga dapat diketahui delay penerimaan data dari data yang telah dikirim.

Dari semua data yang dikirim terdapat loss data, loss data dapat diketahui dari data yang tidak sesuai dengan data yang terdapat pada pengiriman, dan dengan mengurangkan jumlah data yang terkirim dengan jumlah data yang telah diterima. Maka data yang loss akan dapat diketahui.

Gambar 3.23 Data yang loss

Dari pencarian delai dan data loss seperti pada gambar 3.21 dan gambar

3.22 maka dapa dilakukan perhitungan untuk mengetahui berapa packet loss yang

diterima, berapa lama pengiriman data serta berapa besar througput rata – rata setiap pengiriman data.

a. Delay

Setelah menyamakan data antara transmitter dan receiver maka terdapat selisih urutan antara kedua data tersebut, selisih urutan tersebutlah yang disebut delay dalam pentransmisian sinyal auskultasi jantung.

Karena data dikirim setiap 2ms maka jarak antara data tersebut dikalikan dengan waktu pengiriman data, dan akan ditemukan berapa lama data yang dikirimkan oleh transmitter diterima oleh receiver.

b. Packet Loss

Pada pencarian packet loss seperti pada gambar 3.21 maka akan ditemukan banyak data yang tidak dapat diterima dengan baik oleh

receiver, jumlah paket yang tidak diterima dengan sempurna tersebut adalah packet loss yang digunakan untun mecari berapa besar persentase data yang hilang.

c. Througput

Seperti yang telah dijelaskan pada bab 3, througput adalah besar kecepatan data terkirim secara real. Maka untuk menemukan througput

dilakukan dengan cara memsukkan jumlah data diterima selanjutnya dibagi dengan lama waktu pengamatan.

Maksud dari rumus diatas adalah :

 Jumlah data masuk : keseluruhan data yang masuk dari ke 2 node

 Jumlah tiap packet data : dalam ngeritimkan 1 buah paket data terdapat

± 8 charakter

 Besar pengiriman data : sebuah karakter terbentuk dari 10 bit data, yaitu 8 bit untuk setiap charatcter, 1 bit prmnbuka data dan juga 1 bit penutup.

57 BAB IV

HASIL PENGUJIAN DAN PENGAMATAN

Dalam bab ini penulis akan menguraikan dan menjelaskan beberapa hasil pengujian dari hasil penelitian tugas akhir ini. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian perangkat lunak (software) dan kinerja keseluruhan sistem, serta analisa hasil transmisi data dari node ke coordinator.

4.1 Pengujian Xbee

Pengujian Xbee dilakukan dengan menggunakan program X-CTU.

Program X-CTU merupakan open source yang digunakan untuk menkonfigurasi

awal Xbee.

4.1.1 Tujuan

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah Xbee yang digunakan dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

4.1.2 Alat yang digunakan

Untuk melakukan percobaan ini maka diperlukan beberapa alat sebagai berikut.

a. Usb adapter

b. Xbee adapter

c. Xbee

d. Komputer/ laptop

4.1.3 Prosedur Pengujian

Prosedur pengujian alat :

a. Hubungkan xbee adapter dengan kabel usb adapter.

b. Nyalakan komputer kemudian hubungkan kabel usb adapternya ke

komputer/laptop.

c. Buka software X-CTU dan tekan tombol “ Test / Query” pada tab “PC

Setting”.

d. Maka akan muncul dialog yang dapat mengetahui apakah Xbee yang

digunakan dapat terbaca oleh X-CTU atau tidak.

4.1.4 Hasil Pengujian

Pada Gambar 4,2 tertulis “Communication with Modem OK ” hal ini

menandakan bahwa Xbee yang digunakan dapat berkomunikasi dengan X-CTU. Dengan demikian maka Xbee dapat digunakan pada pengerjaan tugas akhir ini.

Gambar 4.2 Xbee dalam keadaan normal

4.2 Pengujian Komunikasi Xbee

Pengujian komunikasi Xbee dilakukan dengan mengatur PAN ID, DL, DH sesuai dengan yang telah dijelaskan pada BAB III. Komunikasi yang baik ketika Xbee yang digunakan menjadi coordinator dapat menerima pesan dari Xbee yang menjadi router1 dan router2.

4.2.1 Tujuan

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah Xbee yang digunakan dapat berkamunikasi dengan baik.

4.2.2 Alat yang digunakan

Alat yang digunakan untuk melakukan pengujian antara lain :

b. Xbee adapter

c. Xbee

d. Komputer/ laptop

e. Software X-CTU

4.2.3 Prosedur Pengujian

PAN ID ketiga Xbee di samakan nilainya yaitu dengan nilai 2001, dan DH pada Xbee disamakan nilainya sesuai nilai DL yang berada pada belakang Xbee 13A200, DH di pada router1 dan router2 diberi nilai sesuai dengan SL pada Xbee yang digunakan untuk coordinator.

4.2.4 Hasil Pengujian

Pada gambar 4.3 diatas, kalimat dengan warna biru menunjukkan bahwa

xbee sedang mengirim data kepada xbee yang menjadi coordinator, sedangkan

kalimat dengan warna text merah menandakan bahwa xbee sedang menerima

kiriman data. Pada gambar 4.3 tersebut terlihat xbee coordinator dapat menerima dengan baik data dari masing – masing xbee yang digunakan sebagai router. Hal ini ditandai dengan data yang diterima oleh xbee coordinator sama dengan data yang dikirim oleh xbee router.

4.3 Pengujian Arduino

Pengujian arduino dilakukan dengan memasukan skrip program sederhana pada arduino menggunakan aplikasi arduino IDE. Arduino yang baik dapat mengeksekusi program dengan baik.

4.3.1 Tujuan

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah arduino yang digunakan tidak mengalami kerusakan. Sehingga saat aruino digunakan pada sistem dapat membantu sistem berjalan dengan baik.

4.3.2 Alat yang digunakan

Alat yang digunakan untuk melakukan pengujian antara lain :

a. Kabel usb

b. Arduino Mega 2560

c. Komputer/laptop

4.3.3 Prosedur Pengujian

a. Hubungkan Arduino dengan kabel usb

b. Nyalakan komputer kemudian hubungkan kabel usb tadi dengan

komputer.

c. Buka software Arduino IDE dan isi perintah dalam bahasa C. Sebagai contoh penulis memasukkan perintah sebagai berikut :

void setup() {

Serial.begin(9600);

Serial.println(“Cek Mulai :”); }

int i=0;

void loop() {

Serial.print(“Data ke”); Serial.println(i);

delay(1000); i++;

}

d. Apabila telah selesai untuk mengisi perintah, maka tekan “Verify” untuk

mengecek apabila terdapat perintah yang salah dalam bahasa C. Dan

tekan “Upload” untuk memasukkan perintah tersebut ke dalam Arduino

Mega 2560.

e. Setelah program telah berhasil dimasukkan, maka tekan icon Serial

monitor pada kanan atas. Maka akan muncul tampilan serial monitor. f. Setelah window serial monitor muncul, amati kiriman data serial oleh

4.3.4 Hasil Pengujian

Hasil dari pengujian pengisian program ke arduino dapat dilihat pada Gambar 4.4. Lingkaran merah menunjukan bahwa arduino yang digunakan berhasil diisi dengan program yang telah ditulis dalam software arduino IDE.

Gambar 4.4 uploadprogram berhasil

Program yang dimasukan kedalam arduino merupakan program untuk mengirimkan data menggunakan serial. Proses pengiriman ini apabila arduino masih dihubungkan dengan USB PC maka kita dapat menerima data yang dikirim menggunakan menu serial monitor pada software arduino IDE. Hasil dari serial monitor dapat dilihat pada Gambar 4.4.

Gambar 4.5 Program berhasil berjalan

Gambar 4.5 menunjukan bahwa data dikirimkan sesuai dengan perintah program yang telah diisi pada arduino. Dengan begitu arduino ini dapat bekerja dengan baik, dan dapat digunakan untuk sistem.

4.4 Pengujian tampilan penerimaan data pada router

Pengujian ini merupakan pengujian penerimaan pada aplikasi visual basic berjalan dengan baik dan dapat menerima sinyal jantung dan dapat menampilkan hasil sinyal dengan baik.

4.4.1 Tujuan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui aplikasi dapat menerima sinyal jantung dengan baik. Dan dapat mempresentasikan sinyal jantung dengan baik ke dalam grafik. Dan dapat menyimpan hasil sinyal jantung pada sebuah file.

4.4.2 Alat yang digunakan

Alat yang digunakan untuk pengujian sistem ini antara lain:

a. Arduino Mega 2560

c. Kabel USB

d. Komputer/laptop

e. Software Arduino IDE f. Software Visual Basic g. Timer

4.4.3 Prosedur Pengujian

a. Hubungkan Arduino dan komputer dengan menggunakan kabel USB. b. Aktifkan komputer dan buka program Arduino IDE.

c. Upload skrip yang digunakan untuk pengiriman data. d. Buka aplikasi router dari Visual Basic.

e. Letakkan sensor pada jantung agar mendapatkan sinyal jantung yang tepat.

f. Lakukan pengambilan data selama 20s, untuk memperoleh sinyal

jantung.

g. Sambungkan PIN 10 pada Arduino dengan GND untuk mengkatifkan

pengiriman sinyal jantung.

h. Amati data, apakah data dapat diterima oleh aplikasi dan sinyal yang ditangkap merupakan sinyal jantung.

4.4.4 Hasil Pengujian

Gambar 4.6 Tampilan pengambilan data

Gambar 4.6 menunjukkan bahwa sinyal jantung dapat diterima oleh komputer dengan baik. Penerimaan sinyal pada komputer dilakukan dengan cara pembacaan data secara serial melalui komponen pada Visual Basic.

Dari gambar 4.6 dapat dilihat pada grafik sinyal auskultasi yang diperoleh dari user. Nama file tersimpan merupakan nama file untuk data yang sudah terambil. Sebelum data diolah atau di pisah data yang diterima seperti yang terlihat pada kolom data belum diolah, karena data yang diterima belum tentu sesuai dengan data yang dikirimkan karena terdapat data yang loss.

Hasil sinyal auskultasi yang dipresentasikan kedalam grafik merupakan hasil sinyal setelah dirubah kedalam tegangan. Cara merubah data menjadi tegangan adalah dengan cara memasukkan rumus :

berikut adalah penjelasan dari rumus merubah data menjadi data tegangan :

a. Pembagian 1024 : dilakukan karena sinyal auskultasi jantung telah

dikonversi menjadi data ADC dengan resolusi 10 bit.

b. Perkalian 5 : dikarenakan data diambil dari tegangan antara 0V – 5V

c. Pengurangan 2,5 : agar data yang terambil berada pada posisi tengah.

Pada saat pengambilan data jantung selain posisi jantung yang tepat, hasil dari sinyal auskultasi jantung juga terpengaruh oleh gerakan yang dilakukan oleh subject percobaan. Misalnya saja ketika subject berteriak atau terjadi perubahan pada letak sensor maka nilai hasil sinyal akan menunjukkan anggka yang sangat tinggi atau justru sangat rendah.

4.5 Pengujian tampilan penerimaan data pada coordinator

Pengujian ini merupakan pengujian prediksi pada aplikasi Visual Basic pada coordinator berjalan dengan baik dan dapat menerima sinyal jantung yang berasal dari kedua router dengan baik dan dapat mempresentasikan hasil sinyal sinyal jantung pada grafik dengan baik.

4.5.1 Tujuan

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui aplikasi pada coordinator

dapat menerima sinyal jantung dengan baik. Dan dapat mempresentasikan sinyal jantung dengan baik ke dalam grafik. Dan dapat menyimpan hasil sinyal jantung pada sebuah file.

4.5.2 Alat yang digunakan

Alat yang digunakan untuk pengujian sistem ini antara lain:

a. Arduino Mega 2560

b. Heart Sound Sensor

c. Kabel USB

d. Komputer/laptop

e. Software Arduino IDE f. Software Visual Basic g. Timer

h. Software Tera Term

4.5.3 Prosedur Pengujian

a. Hubungkan Arduino dan komputer dengan menggunakan kabel USB. b. Aktifkan komputer dan buka program Arduino IDE.

c. Upload skrip yang digunakan untuk pemberian data. d. Buka aplikasi router dari visual basic.

e. Buka aplikasi coordinator dari visual basic.

f. Letakkan sensor pada jantung agar mendapatkan sinyal jantung yang tepat.

g. Sambungkan PIN 10 pada Arduino dengan GND untuk mengkatifkan

pengiriman sinyal jantung.

Tabel 4.29 Hasil perbandingan antara baudrate 115200 dengan 57600 dengan menggunakan Visual Basic Secara offline

Parameter Perbandingan

115200 57600

Node 1 Node 2 Node 1 Node 2 Rata – Rata

Delay (s)

0,0076 0,21 0,048 0,048

Rata – Rata Paket Loss (%)

25,53 26,39 18,32 10,67

Rata – Rata Througput (bps)

125 BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan seluruh hasil analisa dari transmisi sinyal auskultasi jantung dari 2 node menuju 1 titik coordinator, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut.

1. Pentransmisian sinyal auskultasi jantung dengan baudrate 115200 menggunakan aplikasi Tera Term menghasilkan rata – rata loss sebesar 17,39% untuk node 1dan 23,17% untuk node 2 dan delay data sebesar 6,63s untuk node 1 dan 7,07s untuk node 2. Dengan rata – rata througput 13332,53 bps.

2. Pentransmisian sinyal auskultasi jantung dengan baudrate 115200 menggunakan aplikasi Visual Basic secara real time dalam waktu 1 menit yang telah dibuat menghasilkan rata – rata delay sebesar 0s untuk node 1dan 0,05s untuk node 2 dan loss data sebesar 95,34% untuk node 1 dan 97,59% untuk node 2. Dengan rata – rata througput 2584 bps.

3. Pentransmisian sinyal auskultasi jantung dengan baudrate 115200 menggunakan aplikasi Visual Basic secara offline dalam waktu 1 menit yang telah dibuat menghasilkan rata – rata delay sebesar 0,0076s untuk node 1dan 0,21s untuk node 2 dan loss data sebesar 25,53% untuk node 1 dan 26,39% untuk node 2. Dengan rata – rata througput 23232 bps.

4. Pentransmisian sinyal auskultasi jantung dengan baudrate 57600 menggunakan aplikasi Tera Term dalam waktu 1 menit menghasilkan rata – rata delay sebesar 0,055s untuk node 1dan 0,057s untuk node 2 dan loss data sebesar 9,43% untuk node 1 dan 7,13% untuk node 2. Dengan rata – rata througput 2960,001 bps.

5. Pentransmisian sinyal auskultasi jantung dengan baudrate 57600 menggunakan aplikasi Visual Basic secara real time dalam waktu 1 menit menghasilkan rata – rata data loss sebesar 91,35% untuk node 1dan 88,31% untuk node 2 dan delay data sebesar 0,05s untuk node 1 dan 0,05s untuk node 2. Dengan rata – rata througput 2960,001 bps.

6. Pentransmisian sinyal auskultasi jantung dengan baudrate 57600 menggunakan aplikasi Visual Basic secara offline dalam waktu 1 menit menghasilkan rata – rata data loss sebesar 18,32% untuk node 1dan 10,67% untuk node 2 dan delay data sebesar 0,048s untuk node 1 dan 0,048s untuk node 2. Dengan rata – rata througput 2891,999 bps.

7. Posisi node 1, node 2 dan node coordinator mempengaruhi delay dan juga banyak data loss.

8. Semakin tinggi baudrate pengiriman data semakin cepat tapi paket loss yang didapat juga semakin besar. Dan semakin besar baudrate maka delay antara pengiriman dan penerimaan data semakin kecil.

9. Transmisi sinyal auskultasi jantung dapat dilakukan, dengan memperhatikan baudrate pengiriman data. Karena semakin besar

127

kecepatan pengiriman data maka packet loss yang diterima juga semakin besar. Begitu juga dengan delay pada baudrate 57600 lebih sedikit dibandingkan dengan delay pada baudrate 115200.

10. Dari hasil penelitian yang dilakukan pengaplikasian transmsi sinyal auskultasi jantung dapat dibagun dengan ccara penerimaan data oleh coordinator dilakukan secara offline.

5.2 Saran

Dari kesimpulan yang telah dibuat, maka agar transmisi sinyal auskultasi jantun berjalan dengan baik, maka hal yang perlu dipertibangkan adalah :

1. Deperlukannya enkripsi data, karena data yang dikirim berupa sinyal jantung dari seseorang yang merupakan privacy setiap orang.

2. Karena bandwidth yang dimiliki oleh Xbee kecil yaitu 250kb, agar efisien maka diperlukan compresi terhadap data yang dikirim.

128

DAFTAR PUSTAKA Arduino. 2011. Arduino XBee Shield.

http://arduino.cc/en/Guide/ArduinoXbeeShield diakses 11 Oktober 2014. Arduino.cc. 2013. Arduino Xbee Shield, [online],

(http://arduino.cc/en/Main/ArduinoXbeeShield, diakses tanggal 17 Oktober 2014)

Arduino.cc. 2013. Arduino Program Language Reference, [online], (http://arduino.cc/en/Reference/HomePage , diakses tanggal 17 Oktober 2014)

Arduino.cc. 2013. Arduino Board Uno SMD, [online], (http://arduino.cc/en/Main/ ArduinoBoardMega2560, diakses tanggal 17 Oktober 2014)

Banzi, M. 2009. Getting Started with Arduino.America: O’reilly.

Depkes. 2014. Lingkungan Sehat, Jantung Sehat. http://www.depkes.go.id/article/view/201410080002/lingkungan-sehat-jantung-sehat.html diakses 16 Oktober 2014

Djuandi, F. 2011. Pengenalan Arduino. Banten : www.tokobuku.com. Faludi, R. (2011). Building Wireless Sensor Networks. America: O'Reilly.

Gani, Abdul. 2010. Aplikasi Pengaruh Quality Of Service (Qos) Video Conference Pada Trafik H.323 Dengan Menggunakan Metode Differentiated Service (Diffserv). Universitas Syiah Kuala.

Inc, D. I. 2007. Xbee Series 2 OEM RF Modules. Lindon : MaxStream.

Shank, Jessica. 2014. Auscultation Skills. Philadelphia : Lippincott William & Wilkins.

Jusak., Puspasari, I., Martadinata, D. Y. 2014. Real Time Wereless Tele-Auscultation for Phonocardiograph Signal Recording Through Zigbee Network. STIKOM Surabaya.

129

Krisna D. Octovhiana,2003,Belajar Cepat Visual Basic 6.0

http://mfile.narotama.ac.id/files/Zakki%20Falani/Ilham%20VB%206/1%20 %20Pengenalan%20Microsoft%20Visual%20Basic.pdf, diakses 17 Oktober 2014.

Lynn, P. A. 1994. Introductory Digital Signal Processing With Computer Aplication. New York : John Wiley & Sons.

Nugroho, B. H. 2014. Rancang Bangun Prototipe Aplikasi Wireless Network untuk Peringatan Dini Terhadap Banjir.STIKOM Surabaya.

Nurhayati, O. D .2012. Sistem Komunikasi Multimedia. Sistem Komputer. Universitas Diponegoro.

Puspasari, Ira. 2013. Study Analisis Metode Ekstraksi Ciri pada Sinyal Suara Jantung Diastolik. ITS Surabaya.

Sugiarto, B., & Sakti, I. 2009. Rancang Bangun Sistem Monitoring Kualitas Udara Menggunakan Teknologi Wireless Sensor Network (WSN). Jakarta : INKOM