Rancang Bangun Sistem Komunikasi Bluetooth Low Energy (BLE) Pada Sistem Pengamatan Tekanan Darah

  Vol. 2, No. 8, Agustus 2018, hlm. 2462-2472 http://j-ptiik.ub.ac.id

  

Rancang Bangun Sistem Komunikasi Bluetooth Low Energy (BLE) Pada

Sistem Pengamatan Tekanan Darah

_{1 2 3} Arief Sukma Indrayana , Rakhmadhany Primananda , Kasyful Amron

  Program Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya _{1 2 3} Email: ariefsukmaindrayana@gmail.com, rakhmadhany@ub.ac.id, kasyful@ub.ac.id

  

Abstrak

  Perkembangan teknologi dapat memudahkan pekerjaan manusia di berbagai bidang, salah satunya bidang kesehatan. Pemanfaatan teknologi di bidang kesehatan memiliki berbagai manfaat, salah satunya pengukuran tekanan darah secara otomatis. Salah satu teknologi yang dapat melakukan hal tersebut adalah Internet of Things. Internet of Things merupakan suatu konsep dimana benda-benda fisik seperti kulkas, lampu serta TV dapat saling berkomunikasi melalui suatu protokol, seperti Bluetooth Low

  

Energy. Bluetooth Low Energy merupakan perkembangan dari Classic Bluetooth yang khusus

  diimplementasikan pada Internet of Things. Bluetooth Low Energy memiliki kelebihan dibandingkan protokol lainnya seperti penghematan daya yang lebih baik, jangkauan konektivitas yang luas, konfigurasi yang mudah serta pengiriman data yang cepat. Oleh karena itu, peneliti melakukan penelitian dengan mengimplementasikan Bluetooth Low Energy pada kehidupan nyata, yaitu pengamatan tekanan darah. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sistem pengamatan tekanan darah berhasil bekerja dimana sensor dapat melakukan pengamatan tekanan darah secara otomatis dan Raspberry Pi berhasil mengirim hasil pengukuran kepada client melalui Bluetooth Low Energy. Pada penelitian ini, performansi pengiriman Bluetooth Low Energy diuji dengan dua skenario, yaitu perubahan jarak dan perubahan connection interval. Hasil pengujian menunjukkan bahwa jarak dan

  

connection interval dapat mempengaruhi performansi Bluetooth Low Energy dengan rata-rata delay

pengiriman berturut-turut bernilai 2.81 detik dan 2.6 detik.

  

Kata kunci: Tekanan Darah, Raspberry Pi 3, Python, Bluetooth Low Energy (BLE), Internet of Things (IoT),

Sensor

  

Abstract

Technology development can make human works easier in various fields, for example health field.

  

One of the example technology application in health field is automatically blood pressure measurement.

Technology that can do thing like that is Internet of Things. Internet of Things is a concept where

physical object like refrigerators, lights, etc can communicate with each other through a protocol, such

as Bluetooth Low Energy. Bluetooth Low Energy is a Classic Bluetooth development version that

specifically implemented on Internet of Things. Bluetooth Low Energy has advantages over other

protocols such as better power saving, wide connectivity range and fast data transmission. Therefore,

researcher conducted research by implementing Bluetooth Low Energy in real life which is blood

pressure measurement. The results of this study show that blood pressure monitoring works succesfully

where the sensor can monitor the blood pressure automatically and the data results succesfully sent via

Bluetooth Low Energy. In this research, Bluetooth Low Energy data transmission performance is tested

with two scenarios, distance modification and connection interval modification. The average of delivery

delay is 2.81 seconds and 2.6 seconds respectively. These test scenarios show that distance &

connection interval can affect the Bluetooth Low Energy performance.

  

Keywords: Blood Pressure, Raspberry Pi 3, Python, Bluetooth Low Energy (BLE), Internet of Things (IoT),

Sensor

  Tekanan darah yang terlalu rendah (hipotensi) 1.

   PENDAHULUAN

  ataupun yang terlalu tinggi (hipertensi) dapat Tekanan darah merupakan salah satu ukuran menyebabkan berbagai penyakit seperti, stroke, penting dalam menjaga kesehatan tubuh. jantung koroner, gagal ginjal dan lain

  Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya

2462 sebagainya. Menurut data dari World Health

  Organization , hipertensi telah membunuh

  Collota & Pau pada tahun 2015. Collota & Pau melakukan penelitian dengan memanfaatkan Bluetooth Low Energy (BLE) untuk keperluan manajemen energi pada rumah pintar. Pada penelitian ini, Collota & Pau menggabungkan Bluetooth Low Energy (BLE) dengan Fuzzy

  Network Simulator . Penulis melakukan

  “Rancang Bangun Sistem Komunikasi Bluetooth Low Energy (BLE) Pada Sistem Pengamatan Tekanan Darah”. Beberapa penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dengan memanfaatkan Bluetooth Low Energy (BLE) hanya dilakukan menggunakan suatu

  rendah serta memiliki turnaround time kurang dari 1 ms, (Mikhaylov, et al., 2013) Berdasarkan latar belakang tersebut, maka penulis akan membuat penelitian dengan judul

  Energy (BLE) juga menggunakan daya yang

  penggunaan throughput lebih besar 70% dibandingkan protokol lainnya, yaitu hingga sebesar 320 Kbit/s. Selain itu, Bluetooth Low

  Energy (BLE) dapat memaksimalkan

  serta minimum turnaround time. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa Bluetooth Low

  throughput , penggunaan daya pada transceiver,

  Penelitian tersebut dilakukan untuk membandingkan performansi Bluetooth Low Energy (BLE) dengan 802.15.4 dan SimpliciTI. Mihaylov dkk menggunakan TIMAC, TI-BLE dan layer spesial pada SimpliciTI dalam melakukan skenario pengujiannya. Parameter yang diukur pada penelitian tersebut meliputi

  Penelitian serupa dengan memanfaatkan Bluetooth Low Energy (BLE) juga pernah dilakukan oleh Mikhaylov dkk pada tahun 2013.

  hasilnya dengan 802.15.4. Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa jitter, delay serta penggunaan energi pada Bluetooth Low Energy (BLE) lebih baik daripada 802.15.4. (Collota & Pau, 2015)

  Simulator 2 (NS-2) lalu membandingkan

  manajemen energi pada rumah pintar. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Network

  Logic Controller (FLC) untuk meningkatkan

  Low Energy (BLE) pernah dilakukan oleh

  sedikitnya 9.4 juta jiwa per tahun (Candra, 2013). Penelitian yang dilakukan Riset Kesehatan Dasar juga mengemukakan bahwa hipertensi merupakan penyakit yang memiliki prevalensi tertinggi di Indonesia, yaitu sebesar 25,8 persen (Andang, 2015). Hal tersebut dapat disebabkan karena pengukuran tekanan darah merupakan hal yang sulit dilakukan oleh orang awam. Pengukuran tekanan darah manual hanya dapat dilakukan oleh tenaga khusus seperti dokter. Di sisi lain, pengukuran tekanan darah secara otomatis hanya dapat dilakukan oleh tensimeter digital yang mana membutuhkan biaya yang mahal serta sensitif terhadap benturan.

  Penelitian dengan memanfaatkan Bluetooth

  Jangkauan sinyal pada Bluetooth Low Energy (BLE) dapat mencapai hingga empat kali lipat dari jangkauan Wi-Fi, yaitu hingga jarak lebih dari 100 meter. (Collota & Pau, 2015)

  Energy (BLE) juga memiliki peningkatan pada kecepatan komunikasi dan jangkauan sinyal. Bluetooth Low Energy (BLE) memiliki kecepatan pengiriman data hingga 1 Mbit/s.

  konfigurasi yang mudah, metode pengiriman data yang mudah serta jangkauan konektivitas yang luas. Selain itu, Bluetooth Low Energy (BLE) dapat menghemat daya dengan tetap berada pada mode sleep hingga adanya sebuah inisiasi koneksi komunikasi. Bluetooth Low

  Internet of Things (IoT) lainnya seperti

  kelebihan-kelebihan dibandingkan protokol

  Bluetooth Low Energy (BLE) memiliki

  diimplementasikan pada teknologi Internet of Things (IoT).

  Bluetooth Low Energy (BLE). Bluetooth Low Energy (BLE) merupakan perkembangan dari Classic Bluetooth yang khusus

  benda-benda fisik dapat saling terhubung dan berkomunikasi satu sama lain. Benda-benda fisik tersebut akan dilengkapi dengan sensor dan mikrokontroller atau mikrokomputer (Zanella, et al., 2014). Benda fisik atau perangkat yang ada pada Internet of Things (IoT) dapat saling berkomunikasi dengan menggunakan suatu protokol. Salah satu protokol yang ada pada teknologi Internet of Things (IoT) adalah

  Things (IoT) merupakan suatu konsep dimana

  darah dan pencatatan terhadap data pasien seperti nama, umur, serta tekanan darahnya juga dapat dilakukan secara otomatis. Internet of

  Internet of Things (IoT) , pengukuran tekanan

  Perkembangan teknologi membuat pengukuran tekanan darah secara otomatis dapat dilakukan dengan cara lain, salah satunya adalah teknologi Internet of Things (IoT). Dengan

  penelitian ini untuk melihat bagaimana performansi pengiriman Bluetooth Low Energy (BLE) saat diimplementasikan pada kehidupan nyata, yaitu pengamatan tekanan darah. Pada penelitian ini, penulis akan menggunakan Bluetooth Low Energy (BLE) sebagai media pengiriman pada kehidupan nyata, yaitu pengamatan tekanan darah. Penulis akan menganalisis bagaimana performansi pengiriman Bluetooth Low Energy (BLE) antara Raspberry Pi dan client pada sistem pengamatan tekanan darah. Performansi pengiriman pada Bluetooth Low Energy (BLE) akan diuji melalui beberapa skenario pengujian dengan parameter yang dianalisis berupa delay. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat menjadi pertimbangan untuk memanfaatkan teknologi Bluetooth Low Energy (BLE) pada kehidupan nyata.

  2.1 Internet of Things (IoT)

  Internet of Things (IoT) merupakan suatu konsep dimana benda-benda fisik seperti kulkas, lampu, TV serta jendela dapat saling terhubung dan berkomunikasi satu sama lain serta memiliki kemampuan untuk terhubung dengan internet. Hal itu disebabkan karena benda-benda fisik tersebut telah dilengkapi dengan sensor dan mikrokontroller atau mikrokomputer serta menggunakan protokol sebagai media komunikasinya. Protokol yang biasa digunakan pada teknologi Internet of Things antara lain, Bluetooth Low Energy, Zigbee, Wi-Fi, dan masih banyak lagi. Pada umumnya, komponen- komponen yang ada pada Internet of Things terdiri atas embedded sensor (perangkat yang dilengkapi dengan sensor), perangkat lunak atau

  software , koneksi jaringan serta layanan cloud

  yang berfungsi untuk pengumpulan data dan analisis (Zanella, et al., 2014)

  2.2. Tekanan Darah

  Tekanan darah adalah suatu tekanan yang diberikan oleh darah terhadap dinding pembuluh darah arteri pada saat jantung memompa darah ke seluruh tubuh. Tekanan darah terbagi atas dua tipe yaitu tekanan sistolik dan tekanan diastolik. Tekanan sistolik merupakan tekanan darah saat jantung berdetak dan memompa darah ke seluruh tubuh. Tekanan diastolik merupakan tekanan darah saat jantung beristirahat dan berada diantara denyut jantung. Tekanan darah dapat diukur melalui beberapa cara, salah satunya adalah oscillometri. Pada proses pengukuran tekanan darah menggunakan

  oscillometri , tekanan sistolik didapatkan dengan

  mencari nilai rata-rata tekanan darah tertinggi pada rentang suatu waktu. Tekanan diastolik didapatkan dengan mencari nilai rata-rata tekanan darah terendah pada suatu rentang waktu (Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), 2009) membutuhkan daya sebesar 5V DC dan 7mA dengan response time dan error rate sebesar 1 ms dan 2,5%. Sensor tekanan ini memiliki enam pin agar dapat terhubung dengan suatu mikrokontroller atau mikrokomputer. Sensor tekanan MPX5050DP ini telah dilengkapi dengan chip signal conditioned, temperature

  2.3 Raspberry Pi 3

  Raspberry Pi merupakan suatu komputer berukuran kartu kredit dan dapat digunakan untuk berbagai keperluan komputasi. Penelitian ini akan memanfaatkan Raspberry Pi 3 Model B. Hal tersebut dilakukan karena Raspberry Pi 3 Model B telah memiliki dua tambahan modul, yaitu modul Wi-Fi dan Bluetooth. Tipe Wi-Fi pada Raspberry Pi 3 Model B terdiri atas tiga tipe, antara lain 802.11b, 802.11g serta 802.11n. Namun, pada umumnya tipe Wi-Fi yang digunakan pada Raspberry Pi 3 Model B adalah 802.11n. Teknologi Bluetooth yang digunakan pada Raspberry Pi 3 ini adalah Bluetooth 4.1 dengan tipe Classic maupun Low Energy (LE).

2. KAJIAN PUSTAKA

  Raspberry Pi 3 Model B memiliki kecepatan pemrosesan processor sebesar 1.2Ghz serta RAM sebesar 1GB sehingga dapat digunakan untuk berbagai keperluan seperti bermain game, sebagai server cloud , media untuk mendengarkan lagu maupun menonton video serta pengamatan lingkungan (Deshmukh & Gawande, 2015). Raspberry Pi 3 Model B dapat dilihat pada Gambar 1

  Gambar 1. Raspberry Pi 3 Model B

  2.4 Sensor Tekanan MPX5050DP

  Sensor tekanan MPX5050DP merupakan suatu sensor yang dapat digunakan untuk mendeteksi tekanan pada benda gas maupun cair. Sensor tekanan ini akan bekerja dengan cara mengubah energi mekanik menjadi energi listrik. Performansi sensor tekanan bergantung pada beberapa faktor, seperti keadaan cuaca yang berubah-ubah, suhu pada suatu lingkungan serta umur dari sensor tersebut.

  Sensor tekanan MPX5050DP ini mampu menghitung tekanan hingga 50 kPa. Sensor tekanan MPX5050DP ini bekerja dengan

  compensated and calibrated sehingga keluaran

  Gambar 5. Solenoid Valve

  converter sebesar 10-bit. Analog digital converter MCP3008 dapat dilihat pada Gambar

  seperti memiliki delapan saluran input, menggunakan daya yang rendah yaitu sebesar 425µA serta memiliki kapabilitas Analog digital

  converter MCP3008 ini memiliki beberapa fitur

  sebagai media penghubung antara sensor dengan komputer. Hal tersebut dilakukan karena sebagian besar sensor bekerja dengan menggunakan sinyal analog. Analog digital

  Analog digital converter MCP3008 digunakan

  merupakan suatu alat yang dapat merubah sinyal analog menjadi sinyal digital. Pada umumnya,

  2.8 Analog Digital Converter MCP3008 Analog digital converter MCP3008

  mengeluarkan udara pada manset sehingga tekanan pada manset berkurang. Pada penelitian ini, solenoid valve akan terbuka saat tekanan pada manset mencapai 200 mmHG. Dengan demikian, tekanan udara yang ada pada manset akan mengempis. Solenoid valve dapat dilihat pada Gambar 5.

  dari sensor ini tidak perlu diperkuat lagi (Maulidi & Winarno, 2010). Sensor tekanan MPX5050DP dapat dilihat pada Gambar 2.

  2.7 Solenoid Valve Solenoid Valve berfungsi untuk

  Gambar 4. Motor DC

  ke dalam manset sehingga manset dapat secara otomatis menekan lengan penguna. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan aliran darah sementara pada tubuh pengguna. Dengan demikian, pengukuran tekanan darah sistolik dan diastolik dapat dilakukan. Motor DC dapat dilihat pada Gambar 4.

  2.6. Motor DC Motor DC berfungsi untuk memompa angin

  Gambar 3. Manset

  Manset yang digunakan pada penelitian ini merupakan manset yang dilepas dari tensimeter aneroid. Tekanan pada manset biasanya bernilai sebesar 200 mmHg agar aliran darah pada lengan pengguna berhenti sementara . M anset dapat dilihat pada Gambar 3.

  2.5 Manset

  Gambar 2. Sensor Tekanan MPX5050DP

  6. Gambar 6. Analog Digital Converter MCP3008

  Bluetooth Low Energy (BLE) bekerja dengan menggunakan sinyal radio dengan modulasi GFSK pada pita frekuensi 2.4 GHz. Bluetooth Low Energy (BLE) bekerja dengan lebar chanel 2 MHz dengan menggunakan prinsip Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS). Bluetooth Low Energy (BLE) memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan teknologi lain, seperti komunikasi yang tidak dipengaruhi oleh benda padat, seperti dinding, komunikasi yang cepat, jangkauan sinyal yang luas, konsumsi daya yang kecil, memerlukan biaya yang relatif murah serta mampu menghemat daya. (Prasetya, 2015)

  Bluetooth Low Energy mampu (BLE)

  client

  sebelumnya pada sisi Raspberry Pi dan

  Energy (BLE) yang telah tertancap

  1. Instalasi dan konfigurasi Bluetooth Low

  Alur kerja sistem pengamatan tekanan darah berdasarkan Gambar 7 antara lain:

  Gambar 7. Arsitektur Sistem Pengamatan Tekanan Darah

  Arsitektur sistem pengamatan tekanan darah pada penelitian kali ini dapat dilihat pada Gambar 7.

  3.1 Arsitektur Sistem Pengamatan Tekanan Darah

  dimiliki oleh suatu paket sejak paket tersebut mulai dibentuk hingga paket tersebut sampai pada titik tujuan. Nilai delay dapat diperoleh dengan cara menghitung selisih waktu saat paket diterima dengan waktu saat paket dikirimkan. (Odinma & Oborkhale, 2006) 3.

  2.10 Delay Delay adalah keterlambatan waktu yang

  pengirim atau penerima boleh hilang atau tidak ada selama 100 detik tersebut.

  supervision timeout bernilai 100 detik, maka sisi

  batas waktu kosong yang diperbolehkan bagi sisi pengirim maupun penerima sebelum menerima paket. Contohnya, apabila connection

  Connection supervision timeout merupakan

  merespons komunikasi setiap 80 detik.

2.9 Bluetooth Low Energy (BLE)

METODOLOGI PENELITIAN

  connection interval bernilai 20 detik dan slave latency bernilai 4, maka sisi penerima boleh

  waktu yang diberikan bagi sisi pengirim dan penerima pada proses komunikasi. Contohnya, jika connection interval bernilai 5 detik, maka sisi pengirim maupun sisi penerima hanya dapat berkomunikasi pada satu waktu selama 5 detik pada satu sesi komunikasi. Slave latency adalah banyaknya koneksi interval yang boleh dilewati agar Bluetooth Low Energy (BLE) dapat menghemat daya. Contohnya, apabila

  Energy (BLE) antara lain connection interval, slave latency dan connection supervision timeout . Connection interval adalah interval

  Parameter-parameter yang terdapat pada proses komunikasi melalui Bluetooth Low

  yang tidak membutuhkan banyak pertukaran data.

  Energy (BLE) khusus digunakan pada aplikasi

  menghemat dayanya dengan tetap berada pada mode sleep hingga adanya inisiasi koneksi komunikasi. Bluetooth Low Energy (BLE) juga cocok digunakan dalam sistem pemantauan tekanan darah, pemantauan lingkungan industri serta aplikasi transportasi publik. Bluetooth Low

  2. Pengguna yang ingin melakukan pengukuran tekanan darah memakai manset yang telah terhubung dengan sensor tekanan MPX5050DP

  pengujian yang telah ditentukan sebelumnya. Parameter yang akan diukur pada proses ini adalah delay.

  Perancangan rangkaian pada MCP3008 dapat dilihat pada Gambar 9.

  Setelah melakukan perancangan pada Raspberry Pi, hal yang dilakukan berikutnya adalah melakukan perancangan pada MCP3008.

  Pin nomor 2 dan nomor 4 akan berperan sebagai sumber daya bagi Raspberry Pi 3. Daya yang dibutuhkan oleh Raspberry Pi sebesar 5 V. Pin nomor 6 dan nomor 9 berperan sebagai Ground pada Raspberry Pi 3. Pin dengan nomor 15 berfungsi untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan motor DC. Motor DC membutuhkan daya sebesar 5 V DC. Pin dengan nomor 16 berfungsi untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan solenoid valve. Solenoid valve akan membutuhkan daya sebesar 12 V DC. Pin nomor 24 berfungsi untuk menghubungkan Raspberry Pi dengan MCP3008. Pin nomor 19, 21, dan 23 berperan sebagai MOSI, MISO dan SCLK. Pin- pin ini dibutuhkan karena proses komunikasi Raspberry Pi pada sistem pengamatan tekanan darah menggunakan mode SPI.

  Gambar 8. Perancangan Rangkaian Raspberry Pi

  Raspberry Pi dapat dilihat pada Gambar 8.

  Skematik perancangan perangkat keras pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu perancangan pada Raspberry Pi dan perancangan pada MCP3008. Perancangan rangkaian pada

  Energy (BLE) dalam sistem pengamatan tekanan darah.

  Hasil pencatatan ini akan menunjukkan bagaimana performansi Bluetooth Low

  waktu program mulai dijalankan, waktu Raspberry Pi mulai mengirim data serta waktu saat data diterima pada client.

  9. Pencatatan waktu akan dilakukan pada

  8. Pengujian performansi Bluetooth Low Energy (BLE) dengan skenario

  3. Pengamatan tekanan darah dimulai oleh motor DC yang berputar dan mengisi angin ke dalam manset yang telah terhubung dengan sensor tekanan MPX5050DP. Solenoid valve berada dalam keadaan tertutup saat motor DC bekerja.

  datanya melalui Bluetooth Low Energy (BLE) kepada client.

  7. Raspberry Pi mengirim hasil olahan

  (BLE) telah tertancap pada Raspberry Pi dan client sebelumnya.

  Energy (BLE). Bluetooth Low Energy

  dan client melalui Bluetooth Low

  6. Pembuatan koneksi antara Raspberry Pi

  tekanan darah. Pengolahan data tersebut akan dilakukan dengan metode oscillometri. Tekanan sistolik didapat dengan mengukur rata-rata tekanan darah pada titik tertinggi, sedangkan tekanan diastolik didapat dengan mengukur rata-rata tekanan darah pada titik terendah.

  5. Raspberry Pi melakukan perhitungan

  mmHg, motor DC akan berhenti bekerja dan solenoid valve terbuka sehingga mengakibatkan tekanan pada manset menghempis

  4. Saat tekanan pada manset bernilai 200

3.2 Perancangan Perangkat Keras

  Gambar 9. Perancangan Rangkaian MCP3008

  Pin nomor 15 akan berperan sebagai daya bagi MCP3008. Pin dengan nomor 11, 12 dan 13 akan berperan sebagai MOSI, MISO dan SCLK karena proses komunikasi akan dilakukan menggunakan SPI (Serial Programming

  Interface ). Pin nomor 1 akan berfungsi untuk

  menghubungkan MCP3008 dengan sensor tekanan MPX5050DP. Pin nomor 10 akan berfungsi untuk menghubungkan MCP3008 dengan Raspberry Pi.

3.3 Perancangan Perangkat Lunak

  Perancangan perangkat lunak pada penelitian ini terbagi menjadi dua, yaitu perancangan pada Raspberry Pi dan perancangan pada client. Perancangan perangkat lunak pada Raspberry Pi dapat dilihat pada Gambar 10.

  Gambar 10. Diagram Alir Raspberry Pi

  Langkah awal pada diagram alir tersebut adalah melakukan inisialisasi pada variabel- variabel seperti port Bluetooth, port motor DC, port solenoid valve, port MCP3008, nilai tekanan sistolik serta nilai tekanan diastolik. Setelah itu, motor DC akan mulai memompa angin ke dalam manset yang telah dipakaikan ke tubuh pengguna. Pada proses ini, solenoid valve berada dalam keadaan tertutup hingga tekanan pada manset bernilai 200 mmHg. Motor DC akan berhenti memompa saat tekanan pada manset bernilai 200 mmHg dan solenoid valve akan terbuka sehingga membuat manset tersebut mengempis. Raspberry Pi akan mulai melakukan perhitungan tekanan sistolik terhadap nilai tekanan yang dibaca oleh sensor. Tekanan sistolik dapat dihitung dengan cara mencari rata- rata tekanan darah tertinggi saat manset mulai mengempis. Tekanan diastolik dapat dihitung dengan mencari rata-rata tekanan darah terendah saat manset mulai mengempis..

  Setelah nilai tekanan sistolik dan diastolik didapatkan, maka program akan membuka Bluetooth socket. Setelah itu, Raspberry Pi akan meminta koneksi melalui BLE agar dapat terhubung dengan client. Raspberry Pi akan membutuhkan alamat dan port dari BLE client. Setelah koneksi Raspberry Pi dan client telah tersambung, Raspberry Pi akan mengirimkan nilai tekanan sistolik dan diastolik yang telah didapatkan sebelumnya. Socket pada Bluetooth akan ditutup saat pengiriman data telah selesai dilakukan.

  Pengujian terhadap perubahan connection

  2 14:11:20 14:12:02 14:12:04 3 14:15:37 14:16:14 14:16:16 4 13:34:38 13:35:42 13:35:44 5 13:47:16 13:48:17 13:48:19 6 13:50:00 13:50:59 13:51:01 7 13:52:23 13:53:17 13:53:20 8 13:56:25 13:57:27 13:57:31 9 14:05:03 14:05:49 14:05:54

  Jarak (meter) Waktu Program Dijalankan Waktu Pesan Dikirim Waktu Pesan Diterima 13:29:21 13:30:24 13:30:26 1 13:33:09 13:34:12 13:34:14

  Tabel 1. Hasil Pengujian Skenario Jarak

  terhadap perubahan jarak dapat dilihat pada Tabel 1.

  client adalah 0 meter. Hasil dari pengujian

  Pengujian ini dilakukan untuk menguji bagaimana performansi Bluetooth Low Energy (BLE) dalam mengirim data pada jarak yang berbeda. Pengujian ini akan dilakukan dengan merubah jarak antara Raspberry Pi 3 dan client. Pengujian ini akan dilakukan sebanyak 11 kali dimana pada setiap iterasi pengujian, jarak antara Raspberry Pi 3 dengan client akan ditambah sebanyak satu meter. Pada pengujian ini, jarak awal antara Raspberry Pi 3 dengan

  4.1 Pengujian Terhadap Perubahan Jarak

  interval

  1. Pengujian terhadap perubahan jarak 2.

  Setelah perancangan pada Raspberry Pi selesai dilakukan, tahap selanjutnya adalah melakukan perancangan pada sisi client sehingga client dapat menerima data. Perancangan perangkat lunak pada client dapat dilihat pada Gambar 11.

  Bluetooth Low Energy (BLE) antara Raspberry Pi dan laptop. Skenario pengujian yang dilakukan dalam penelitian ini adalah:

  delay pada proses pengiriman data melalui

  Pada tahapan ini, penulis melakukan pengujian terhadap sistem pengamatan tekanan darah yang telah dibuat. Parameter yang diukur pada pengujian yang akan dilakukan adalah

  4. PENGUJIAN DAN ANALISIS

  3. Proses binding dilakukan sebagai persiapan bagi client untuk menerima permintaan koneksi dari Raspberry Pi 3. Setelah client berhasil menerima permintaan koneksi dari Raspberry Pi 3, client akan mulai bersiap untuk menerima data yang dikirim dari Raspberry Pi 3. Setelah proses pengiriman data selesai, client akan menampilkan data yang diterima dari Raspberry Pi 3 serta menutup koneksi pada Bluetooth socket .

  melakukan binding terhadap alamat dan port Bluetooth Low Energy (BLE) milik Raspberry Pi

  Energy (BLE) yang akan digunakan. Kemudian, client akan membuka Bluetooth socket dan

  Pertama-tama client akan melakukan inisialisasi terhadap nomor port Bluetooth Low

  Gambar 11. Diagram Alir Client

  10 14:02:15 14:02:54 14:02:59 Tabel 1 menunjukkan bahwa rata-rata delay total yang dibutuhkan sejak motor DC mulai memompa hingga tekanan sistolik dan diastolik diterima pada client adalah 62.1 detik. Delay terbaik dalam proses pengukuran tekanan darah hingga data sampai pada client berada pada percobaan jarak 3 meter dengan nilai 40 detik.

  Delay terbaik saat proses pengiriman data didapat pada jarak 0 meter dengan nilai 2 detik. Delay terburuk saat proses pengiriman data

  1

  4

  5

  6

  7 8 9 1 0 1 1 D EL AY

  (S )

  S K E N A R I O JA R A K

  1

  2

  3

  4

  7 .5

  1

  2 .5

  7 .5

  2

  2

  2 .5

  2

  7 .5

  3

  2 .5

  3

  7 .5

  4

  2 .5 47 .5

  5

  2 .5 D el ay (s )

  Connection Interval (ms) Skenario Connection Interval

  3

  1

  berada percobaan dengan jarak 10 meter dengan nilai 5 detik. Delay rata-rata yang dibutuhkan dalam proses pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) adalah 2.81 detik.

  (BLE) akan ditambah sebanyak 5 ms. Hasil dari pengujian terhadap perubahan connection

  Gambar 12. Grafik Skenario Pengujian Jarak

  Gambar 12 menunjukkan bagaimana tampilan hasil pengujian skenario jarak dalam grafik. Hasil dari pengujian di atas menunjukkan bahwa performansi pengiriman pada Bluetooth

  Low Energy (BLE) masih memiliki delay yang

  rendah walaupun jarak antara Raspberry Pi dan

  client nya berbeda. Nilai delay mulai meningkat

  saat jarak antara Raspberry Pi dan Bluetooth

  Low Energy (BLE) bernilai lebih dari tujuh

  meter. Pada pengujian yang telah dilakukan, nilai delay yang stabil berada pada rentang jarak 0-6 meter dengan rata-rata delay sebesar 2 detik. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa performansi Bluetooth Low Energy (BLE) masih dapat dipengaruhi oleh jarak. Hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan kesimpulan bahwa semakin besar jaraknya, maka delay yang didapat menjadi semakin lebih besar.

  Connection Interval

  Pengujian ini dilakukan untuk menguji bagaimana performansi Bluetooth Low Energy (BLE) dalam melakukan pengiriman data pada

  connection interval yang berbeda. Pada

  pengujian ini, nilai awal dari connection interval pada Bluetooth Low Energy (BLE) adalah 7.5 ms. Pengujian ini akan dilakukan sebanyak 10 kali dimana pada setiap iterasi pengujian,

  connection interval pada Bluetooth Low Energy

  interval dapat dilihat pada Tabel 2.

  6

  Tabel 2. Hasil Pengujian Skenario Perubahan Connection Interval

  Connection Interval (ms) Waktu Program Dijalankan Waktu Pesan Dikirim Waktu Pesan Diterima

  7.5 23:16:58 23:17:59 23:18:01 12.5 23:18:28 23:19:36 23:19:38 17.5 23:21:00 23:22:03 23:22:05 22.5 23:25:47 23:26:50 23:26:52 27.5 23:27:21 23:28:30 23:28:33 32.5 23:28:57 23:30:05 23:30:08 37.5 23:31:22 23:32:31 23:32:34 42.5 23:33:23 23:34:28 23:34:31 47.5 23:35:15 23:36:29 23:36:32 52.5 23:36:54 23:37:48 23:37:51

  Tabel 2 menunjukkan bahwa rata-rata delay total yang dibutuhkan sejak motor DC mulai memompa hingga tekanan sistolik dan diastolik diterima pada client adalah 68 detik. Delay terbaik saat proses pengiriman data didapat pada connection interval 7.5 ms dengan nilai 2 detik.

  4

  2

JARAK (M)

  interval 52.5 ms dengan nilai 3 detik. Delay rata-

  Gambar 13. Grafik Skenario Pengujian Connection Interval

  Gambar 13 menunjukkan bagaimana tampilan hasil pengujian skenario connection

  interval dalam grafik. Hasil dari pengujian di

  atas menunjukkan bahwa connection interval dapat mempengaruhi performansi pengiriman pada Bluetooth Low Energy (BLE). Namun,

  berada pada percobaan dengan connection

  Delay terburuk saat proses pengiriman data

  rata yang dibutuhkan dalam proses pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) adalah sebesar 2.6 detik.

4.2 Pengujian Terhadap Perubahan

  pengaruh connection interval pada pengiriman melalui Bluetooth Low Energy (BLE) pada penelitian kali ini tidak terlalu besar. Hal tersebut dapat disebabkan karena ukuran pesan yang dikirim tidak terlalu besar sehingga hanya sedikit mempengaruhi performansi pengiriman pada Bluetooth Low Energy (BLE). Hasil dari pengujian juga dapat menunjukkan kesimpulan bahwa semakin besar nilai connection interval maka nilai delay yang dihasilkan untuk semakin besar.

  Namun, pengaruh connection interval pada pengiriman melalui Bluetooth Low Energy (BLE) pada penelitian kali ini tidak terlalu besar. Hal tersebut dapat disebabkan karena ukuran pesan yang dikirim tidak terlalu besar sehingga performansi pengiriman melalui Bluetooth Low

  1. Mengoptimalkan teknologi Bluetooth Low

  Beberapa saran untuk para peneliti yang ingin melakukan pengembangan pada penelitian dalam melakukan pengamatan tekanan darah melalui Bluetooth Low Energy (BLE) yaitu :

  Energy (BLE) tidak terlalu berpengaruh.

5. KESIMPULAN

  2. Performansi pengiriman data pada parameter delay melalui Bluetooth Low Energy (BLE) dapat dipengaruhi oleh jarak. Delay rata- rata pada proses pengiriman data dari Raspberry Pi ke client adalah sebesar 2.81 detik. Delay terbaik pada proses pengiriman data melalui Bluetooth Low Energy (BLE) berada pada jarak 0 meter dengan nilai 2 detik. Delay terburuk pada proses pengiriman data melalui Bluetooth

  Faktor Yang Berhubungan Dengan Tekanan Darah Di Puskesmas Telaga Murni, Cikarang Barat Tahun 2012.

  Dirta, D. T. & Suyanto, 2013. Rancang Bangun Sistem Transmisi Data Tekanan Darah untuk Mendukung Human Health Monitoring Berbasis Pada Mobile

  Journal of Advanced Research in Computer Science and Software Engineering, 5(4), pp. 37-40.

  Raspberry Pi Technology. International

  Home. Energies, Volume 8, pp. 11916- 11938. Deshmukh, P. R. & Gawande, S. V., 2015.

  http://health.kompas.com/read/2013/04/ 05/1404008/penderita.hipertensi.terus. meningkat [Diakses 20 Februari 2017]. Collota, M. & Pau, G., 2015. A Solution Based on Bluetooth Low Energy for Smart

  Meningkat. [Online] Available at:

  Candra, A., 2013. Penderita Hipertensi Terus

  Observer Device Menggunakan Raspberry Pi 3 Untuk Menentukan Lokasi BLE Broadcaster, Surabaya: Universitas Narotama.

  Azam, M. N. A. & Anindito, B., 2016. BLE

  Jurnal Ilmiah Kesehatan, Volume 5, pp. 20-25.

  Available at: http://ylki.or.id/2016/02/5-ancaman- kesehatan-tertinggi-di-indonesia/ [Diakses 20 Februari 2017]. Anggara, F. H. D. & Prayitno, N., 2013. Faktor

  Low Energy (BLE) berada pada jarak 10 meter

  Tertinggi di Indonesia. [Online]

  Andang, I. S., 2015. 5 Ancaman Kesehatan

  Dari hasil pengujian dan pembahasan diatas maka dapat disimpukan bahwa :

  Bluetooth Low Energy (BLE) lebih stabil serta memerlukan waktu yang lebih singkat.

  Energy (BLE) sehingga pengiriman data melalui

  1. Raspberry Pi telah berhasil mendapatkan nilai tekanan sistolik dan diastolik serta berhasil mengirimkan data hasil pengamatannya kepada client melalui Bluetooth Low Energy (BLE). Proses pengiriman data melalui Bluetooth Low

  Energy (BLE) meliputi proses pencarian

  perangkat Bluetooth Low Energy (BLE), proses pembuatan koneksi antara Raspberry Pi dan

  client serta proses pengiriman data dari Raspberry Pi menuju client.

  3. Connection interval merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi performansi pengiriman melalui Bluetooth Low Energy (BLE) pada parameter delay. Delay rata-rata yang dibutuhkan dalam proses pengiriman data dari Raspberry Pi ke client adalah sebesar 2.6 detik. Delay terbaik saat proses pengiriman data didapat pada connection interval 7.5 ms dengan nilai 2 detik. Delay terburuk saat proses pengiriman data berada pada percobaan dengan connection interval 52.5 ms dengan nilai 3 detik. Pengujian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa semakin besar nilai connection interval, maka delay yang dihasilkan semakin besar.

  dengan nilai 5 detik. Hasil pengujian yang telah dilakukan menunjukkan kesimpulan bahwa semakin besar jaraknya, maka delay yang didapat menjadi semakin lebih besar.

  6. DAFTAR PUSTAKA Platform Android. Jurnal Teknik Zanella, A. et al., 2014. Internet of Things for

  

POMITS, Volume 2, pp. 189-194. Smart Cities. Internet Of Things,

Hughes, J., Yan, J. & Soga, K., 2015. Volume 1, pp. 22-32.

  Development Of Wireless Sensor Network Using Bluetooth Low Energy (BLE) For Construction Noise Monitoring. International Journal On

  Smart Sensing And Intelligent Systems, 8(2), pp. 1379-1405.

  Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI), 2009. Tekanan Darah. Pangan Dan Kesehatan.

  Lindh, J., 2016. Bluetooth Low Energy

  Beacons, Texas: Texas Instrument.

  Maulidi, N. J. & Winarno, H., 2010. Gluterma

  Meter Digital Untuk Mengukur Tekanan Darah Manusia Berbasis Mikrokontroller ATMega8535,

  Semarang: Universitas Negeri Semarang. Mikhaylov, K., Plevritakis, N. & Tervonen, J.,

  2013. Performance Analysis and Comparison of Bluetooth Low Energy with IEEE 802.15.4 and SimpliciTI.

  Journal of Sensor and Actuator Networks, Volume 2, pp. 589-613.

  Odinma, A. C. & Oborkhale, L., 2006. Quality of Service Mechanisms and Challenges for IP Networks. The Pacific Journal of

  Science and Technology, 7(1), pp. 10- 16.

  Patil, H. B. & Umale, V. M., 2015. Arduino Based Wireless Biomedical Parameter Monitoring System. International

  Journal of Engineering Trends and Technology, Volume 28, pp. 316-320.

  Prasetya, I. W. J. A., 2015. Analisa Parameter

  QoS Terhadap Pertambahan Jarak Dan Interferensi Wi-Fi Melalui Jaringan Bluetooth, Jember: Universitas Jember.

  Saparudin, et al., 2016. Implementasi Alat Ukur

  Tekanan Darah Pada Pergelangan Tangan Menggunakan Sensor MPX5050GP Dan Tampilan Android Berbasis Arduino Pro Mini ATMega328, Palembang: Universitas Sriwijaya.

  Vacker, 2015. Internet Of Things (IoT).

  [Online] Available at: https://www.vackergroup.ae/our- services/automation/internet-of-things- iot-dubai-abu-dhabi-uae/ [Diakses 20 April 2017].