Pengembangan Aplikasi Perangkat Bergerak Berbasis Android Dengan Kontrol Kepala Sebagai Alat Bantu Ujian Pada Siswa Tuna Daksa
Vol. 2, No. 12, Desember 2018, hlm. 6512-6518 http://j-ptiik.ub.ac.id
Pengembangan Aplikasi Perangkat Bergerak Berbasis Android Dengan
Kontrol Kepala Sebagai Alat Bantu Ujian Pada Siswa Tuna Daksa
1 2 3 Riski Puspa Dewi Diangga Putri , Lutfi Fanani , Adam Hendra BrataProgram Studi Teknik Informatika, Fakultas Ilmu Komputer, Universitas Brawijaya 1 2 3 Email: riskipuspadewi@gmail.com, lutfifanani@ub.ac.id, adam@ub.ac.id
Abstrak
Head Movement Control System (HEMOCS) adalah sebuh metode yang mengubah kontrol akan objek
pada sistem menggunakan gerakan kepala. Dalam bidang pendidikan, aplikasi menjawab ujian dengan menggunakan kontrol gerakan kepala yang diterapkan pada platform android dapat membantu siswa tuna daksa yang memiliki kekurangan pada anggota gerak tangan untuk menjawab ujian. Aplikasi ini merubah fungsi masukan berbasis tangan menjadi berbasis gerakan kepala. Dengan dibantu Head
Mounted Display (HMD) aplikasi ini dapat dikontrol dengan enam gerakan tunggal yakni geleng kanan,
geleng kiri, patah kanan, patah kiri, angguk dan dongak, serta terdapat tiga gerakan kombinasi berupa geleng kanan dua kali, geleng kiri dua kali dan angguk dua kali. Pengembangan aplikasi ini menggunakan metode SDLC Prototyping dimana dilakukan iterasi sebanyak dua kali hingga mendapatkan kebutuhan sesuai dengan pengguna. Setelah itu, berdasar perancangan yang didapat, dilakukan tahap implementasi sistem. Berdasar pada pengujian usabilitas yang dilakukan didapatkan hasil sebesar 80,5 yang menunjukan bahwa aplikasi mudah digunakan oleh pengguna.
Kata kunci: HEMOCS, HMD, pendidikan, tuna daksa, android
Abstract
Head Movement Control System (HEMOCS) is a method that changes the control of objects on the
system using head movement. In the field of education, apps for answering exam using the head
movement control applied to the android platform can help disabled students to answer the exam. This
application changes the function of hand-based input into head-based. Using Head Mounted Display
(HMD) this application can be controlled with six single motions of lateral rotation to the right, lateral
rotation to the left, lateral flexion right, lateral flexion left, flexion, extension and there are three
combinations of rightward-rightward, leftward-leftward and downward-downward. Development of
this application using the method of SDLC Prototyping, which iterated twice to get the needs in
accordance with the user. Furthermore based on the design obtained, performed the implementation
phase of the system. Based on the test conducted reusability obtained results of 80,5 which indicates
that the application is easy to use by the user.Keywords: HEMOCS, HMD, education, disabilities, android
untuk mengevaluasi hasil belajar dari peserta 1.
PENDAHULUAN didik, dan tes yang bersifat obyektif merupakan
salah satu jenis tes yang sering diterapkan di Pendidikan merupakan sebuah proses Indonesia seperti contoh pada ujian nasional. pembelajaran yang terencana guna mencapai
Namun terdapat kasus peserta ujian di SLB-D suasana belajar bagi peserta didik agar mereka YPAC, Solo, Jawa Tengah yang memiliki dapat mengembangkan potensi yang terdapat kekurangan fisik pada anggota gerak tangannya pada diri mereka (Depdiknas, 2003). Dalam mengerjakan ujian nasional menggunakan kaki proses pendidikan terdapat evaluasi hasil belajar (Republika, 2017). peserta didik guna memantau kemajuan dari
Pada tahun 2012 terdapat 717.312 jiwa peserta didik serta melakukan perbaikan dari penyandang tuna daksa di Indonesia (Kemensos, hasil belajar peserta didik (Triwiyanto, 2014). 2012). Tuna daksa sendiri adalah kondisi
Tes merupakan salah satu cara yang digunakan
Fakultas Ilmu Komputer Universitas Brawijaya
6512 terganggunya bagian tubuh tertentu yang diebabkan oleh gangguna bentuk tulang, otot maupun sendi (Sutjihati, 2006). Saat ini banyak peneliti yang mengembangkan Assistive
Technology yang bertujuan untuk
Pada Gambar 1 merupakan gambar metodologi yang digunkan dalam melakukan penelitian.
sensor pada perangkat android. Terdapat sembilan gerakan yang dapat digunakan dalam penerapannya yakni enam gerakan tunggal (geleng kanan, geleng kiri, patah kanan, patah kiri, angguk, dan dongak) dan tiga gerakan kombinasi ( geleng kanan dua kali, geleng kiri dua kali
smartphone android dan penerapan metode preprocessing serta nearest-neighbor classification untuk membersihkan noise dari
merupakan sistem pengontrol menggunakan gerakan kepala yang memanfaatkan sensor gerak sebagai data masukan untuk menentukan arah pergerakan pengguna. sistem ini dibangun guna menggantikan fungsionalitas jari tangan dengan gerakan kepala (Tolle, 2016). Pada penelitian lanjutan dilakukan oleh Nurizal Priandani mengenai penerapan HEMOCS pada
Motion. Head Movement Control System
pengembangan metode pendeteksi pergerakan kepala menggunakan sensor yang terdapat pada perangkat iOS menggunakan framework Core
“Design of Head Movement Controller System (HEMOCS) for Control Mobile Application through Head Pose Movement Detection” yang membahas tentang
membahas mengenai permasalahan teknik untuk mengontrol navigasi kamera pada citra tiga dimensi dalam perangkat bergerak sesuai dengan pergerakan badan pengguna (Tolle, et al., 2013). Penelitian selanjutnya juga dilakukan oleh Herman Tolle berjudul
mempermudah para penyandang tuna daksa dalam melakukan kegiatan sehari-hari mereka. Teknologi ini juga sering di sandingkan dengan metode Human Computer Interaction (HCI) yang dimana metode ini sekarang tidak terbatasa hanya dengan menggunakan masukan berbasis tangan. Dalam penerapannya metode ini dibagi menjadi dua pendekatan yakni berbasis sensor dan berbasis citra (Guan, 2011).
Dalam penelitian ini, menerapkan metode SDLC Prototyping seingga akan dilakukan minimal dua kali iterasi yang nantinya disesuaikan dengan kepuasan pengguna. Iterasi pertama digunakan untuk mendapatkan kebutuhan awal dan iterasi selanjutnya dilakukan untuk pengecekan ulang sistem apakah kebutuhan sudah sesuai dengan keinginan pengguna. Tahap studi pustaka merupakan tahap pencarian literatur yang digunakan sebagai acuan dalam melaksanan penelitian. Literatur bersumber dari jurnal maupun buku yang berkaitan dengan penelitian sebelumnya.
3. METODOLOGI PENELITIAN
Berdasar pada permasalahan yang ada, penelitian ini akan membahas mengenai pengembangan sistem menggunakan HEMOCS guna membantu siswa tuna daksa dalam menjawab ujian.dalam pengembangannya akan dibagi menjadi beberapa tahap, tahap pertama dilakukannya penggalian kebutuhan yang kemudian dilanjutkan pada analisis kebutuhan agar sistem dapat di implementasikan, dan pada tahap akhir dilakukan pengujian. Pengujian dilakukan untuk mengetahui kualitas sistem serta mengetahui tingkat kemudahan dan kenyamanan sistem dikarenakan pengguna dari sistem ini nantinya adalah siswa tuna daksa yang dimana dalam penggunaan sistem harus menggunakan kontrol gerakan kepala.
tujuan untuk menggantikan fungsi masukan berbasis tangan menjadi berbasis pegerakan kepala. Sistem yang dibangun dibantu dengan menggunakan Head-Mounted Display (HMD).
Control System ) dengan menggunakan sensor gyroscope pada smartphone android memiliki
macam sensor yang canggih. Platform android menjadi salah satu platform yang sering digunakan dalam mengembangkan sistem dikarenkan jumlah penggunanya yang cukup banya. Emarketer memprediksi bahwa tahun 2018 pengguna dari smartphone android di Indonesia mencapai 103 juta orang (Emarketer, 2017). Berdasar penelitian yang dilakukan oleh Nurizal Dwi Priandani mengenai sistem kontrol menggunakan gerakan kepala (Head Movement
smartphone teah dilengkapi dengan berbagai
dikarenakan
smartphone
Metode HCI berbasis sensor sering diterapkan pada
dan angguk dua kali) (Priandani, 2016).
2. Head Movement Control System
Penelitian pertama yang berkaitan dengan kontrol pergrakan tubuh yakni
(HEMOCS)
“Mobile Device Based 3D Image Display Depending on User’s Action and Movement” yakni penelitian yang
Gambar 1. Metodologi Penelitian
blackbox dan pengujian usabilitas menggunakan System Usability Scale dan data yang didapat
Mounted Display yang akan dipasangkan pada
Aplikasi yang dibangun memiliki tujuan untuk membantu siswa tuna daksa yang memiliki kekurangan di anggota gerak tangan untuk bisa menjawab ujian dengan menggunakan gerakan kepala. Aplikasi ini dibangun pada platform Android minimal OS 4.0 yang dimana memiliki sembilan gerakan kepala sebagai masukannya yakni geleng kanan, geleng kiri, geleng kanan dua kali, geleng kiri dua kali, patah kanan, patah kiri, angguk, dongak, dan angguk dua kali. Untuk dapat digunakan aplikasi ini memerlukan Head
4.1. Gambaran Umum Sistem Gambar 2. Gambaran Umum Sistem (Sumber : Google image)
Analisis kebutuhan merupakan penjelasan mengenai gambaran umum sistem, aktor yang akan berhubungan langsung dengan sistem dan kebtuhan-kebutuhan dalam membangun sistem.
4. ANALISIS KEBUTUHAN
dari pengujian akan dianlisis guna mendapatkan informasi dalam enarikan keismpulan. Tahap terakhir ialah penarikan kesimpulan dan saran, tahapan ini merupakan sebuah tahapan dalam menjawab rumusan masalah yang telah dijabarkan. Selain itu peneliti juga memberikan saran yang dapat dijadikan saran pengembangan sistem selanjutnta bai peneliti selanjutnya.
Setelah dilakuakn implementasi, maka dilakukan pengujian sistem yang meliputi pengujian unit menggunakan metode whitebox, pengujian fungsional menggunakan metode
Pada tahap pengumpulan data dilakukan dengan menggunakna metode purposive
dan perancangan screen flow. Berdasar pada perancangan dilakukanlah tahap implementasi sistem. Implementasi meliputi implementasi data, implementasi kode, serta implementasi antarmuka.
Relationship Diagram , perancangan antarmuka
Tahap selanjutnya ialah perancangan, dalam perancangan terdapat beberapa iterasi pula menyesuaikan denganperubahan yang terjadi pada analisis sistem. Pada tahap ini dilakukan perancangan class diagram , perancangan komponen dimana akan dituliskan pseudocode untuk algoritme-algoritme utama, perancangan data dimana akan digambarkan melalui Entity
diagram dan usecase scenario, serta analisis data.
yang memiliki karakteristik penyandang tuna daksa yang tidak mandiri dalam menulis. Kemudian nantinya dilakukan wawancara terstruktur kepada tiga orang mahasiswa tuna daksa. Tahap analisis kebutuhan menjelaskan mengenai analisis kebutuhan dari sistem yang dibangun yang dimana dalam penerapanya menggunakan beberapa iterasi bergantung pada kepuasan pengguna. Dalam analisis sistem terdapat deskripsi umum sistem, identifikasi aktor dari sistem, kebutuhan fungsional sistem, kebutuhan non fungsional sistem, perancangan gerakan kontrol kepala, perancangan usecase
sampling dimana sample yang diambil ialah
kepala siswa tuna daksa. Selanjutnya aplikasi T Y akan memunculkan panduan penggunaan aplikasi selanjutnya siswa akan memberi masukan berupa gerakan kepala untuk melanjutkan masuk pada halaman biodata dan mengisi biodata mulai dari memasukkan mata kuliah, kelas, serta nama dengan menggunakan gerakan kepala. Sistem kemudian memberikan respon dengan menampilkan seluruh informasi siswa berupa nama, nim, jurusan, angkatan dan tanggal lahir. Selanjutnya sistem menampilkan soal dimana setiap soal memiliki empat opsi jawaban yang dapat diisi oleh siswa. Siswa dapat memilih salah satu jawaban atau merubah jawaban yang telah terisi dengan menggunakan gerakan kepala. Siswa juga dapat melihat lembar jawaban dan dapat memilih soal tertentu untuk dikerjakan terlebih dahulu. Jika soal telah terjawab semua, siswa harus mengirimkan jawabannya untuk disimpan kedalam basis data.
4.2. Identifikasi Aktor
10. Geleng Kiri Menjawab soal dengan opsi C
4.4. Use Case Diagram Use case diagram merupakan semua
19. Patah Kanan Mengirim jawaban
18. Geleng Kanan Memilih nomor soal dan menuju halaman menjawab soal
17. Dongak Menggulir ke atas
Angguk Menggulir ke bawah
Halaman Menampilkan Seluruh Jawaban
15. Geleng kiri dua kali Menuju halaman panduan 16.
14. Angguk dua kali Membuka halaman menampilkan seluruh jawban
13. Patah Kiri Menuju soal sebelumnya/ halaman sebelumnya
12. Patah Kanan Menuju soal selanjutnya/ halaman selanjutnya
11. Angguk Menjawab soal dengan opsi D
9. Geleng kanan Menjawab soal dengan opsi B
Aktor pada sistem yang dibangun ialah siswa tuna daksa yang tidak mandiri dalam hal menulis dan akan melaksanakan ujian. Aktor sendiri adalah orang maupun sistem lain yang berinteraksi langsung dengan sistem.
Menjawab Soal Dongak Menjawab soal dengan opsi A
7. Geleng Kiri Kembali menuju kategori pilihan sebelumnya 8.
6. Geleng kanan Memilih salah satu pilihan dan menuju kategori pilihan berikutnya
5. Dongak Menggulir ke atas
4. Angguk Menggulir ke bawah
3. Patah Kiri Menuju halaman sebelumnya
Menuju halaman selanjutnya
2. Mengisi Biodata Patah Kanan
1. Panduan Patah Kanan Menuju halaman selanjutnya
Tabel 1. Perancangan Kontrol Gerakan Kepala No. Halaman Nama Gerakan Keterangan
Perancangan kontrol gerakan kepala merupakan gambaran mengenai kontrol gerakan kepala yang akan diterapkan pada sistem agar pengguna dapat mengerjakan fungsi-fungsi yang terdapat pada sistem .
4.3. Perancangan Kontrol Gerakan Kepala
aksi yang dapat dikejakan aktor terhadap sistem dalam mencapai tujuannya.
Gambar 3. Use Case Diagram
Kebutuhan non fungsional dari sistem ini berupa usabilitas dari sistem yakni kemudahan yang didapat pengguna dalam menggunakan sistem.
Pada implementasi antarmuka menggambarkan antar muka yang telah diimplementasikan pada sistem.
6.2. Implementasi Antarmuka
Pada PDM terdapat entitas siswa yang merupakan representasi data dari siswa yang akan disimpan datanya. Terdapat pula entitas kelas yang merupakan representasi dari data kelas yang berhubungan dengan entitas siswa dan entitas matkul yang meupakan representasi dari mata kuliah. Entitas soal merupakan representasi dari soal yang berhubungan dengan entitas kelas. Dan terdapat entitas jawban yang merupakan representasi dari data jawaban.
6.1. Implementasi Data Gambar 5. Implementasi Physical Data Model (PDM)
Proses implementasi pada aplikasi ini dibagi menjadi tiga tahapan yakni implementasi data, implementasi kode program, serta implementasi antarmuka.
IMPLEMENTASI
Gambar 4. Class Diagram 6.
4.5. Kebutuhan Non Fungsional Sistem
5. PERANCANGAN
SoalActivity dan JawabanActivity. Terdapat dua kelas controller yakni BiodataController dan SoalController sedangkan untuk kelas model terdapat ModelMatkul, ModelKelas, ModelSiswa dan ModelSoal.
view yakni PanduanActivity, BiodataActivity,
terdiri dari view, controller, dan model yang ditunjukan pada Gambar 4. Terdapat empat kelas
Class diagram untuk sistem yang dibangun
Pada tahap perancangan dilakukan perancangan arsitektur sitem, peancangan komponen, perancangan data, perancangan antarmuka serta perancangan screen flow. Tahapan perancangan digunakan sebagai dasar pada tahap implementasi sistem.
5.1. Perancangan Class Diagram
Gambar 6. Impelementasi Antarmuka Menjawab Soal
System Usability Scale ialah 80,5 yang berarti
Pada gambar 6 merupakan contoh antarmuka menjawab soal yang mana menampilkan soal beserta empat pilihan jawabannya. Terdapat pula panduan untuk mempermudah siswa mengingat gerakan.
Table 2. Hasil Pengujian Usabilitas No Nama Total Skor Skor Akhir
aplikasi sudah sesuai dengan kebutuhan pengguna. Setiap pernyataan diberi bobot antara 0-4. Penilaian dilakukan dengan melakukan pengurangan 1 nilai dari respon yang diberikan user untuk pernyataan ganjil dan 5 dikurangi dengan respon yang diberikan user untuk pernyataan genap. Selanjutnya untuk menghitung skor akhir SUS yakni dengan cara total skor dikalikan 2,5.
Pengujian usabilitas dilakukan dengan menguji aplikasi kepada responden secara langsung. Kuisioner tersebut digunakan untuk menentukan seberapa baik usabilitas dari sistem. Hasil dari pengujian yang diukur menggunakan
7. PENGUJIAN
Pengujian usabilitas digunakan untuk menguji tingkat kemudahan dari penggunaan sistem dimana pengguna dari sistem yang dijadikan sebagai responden. Untuk melakukan pengujian usabilitas, penulis menggunakan metode SUS Questionnaire yang merupakan kuisioner yang dapat digunakan dalam mengukur kemudahan dari sebuah sistem. Terdapat sepuluh pertanyaan yang dimana untuk setiap nomor ganjil mewakili pernyataan yang bersifat positif dan untuk nomor genap mewakili pernyataan yang bersifat negatif. Setiap pertanyaan memiliki bobot penilaian yang berskala satu hingga lima. Semakin kecil skala menunjukkan penilaian yang bersifat negatif, sedangkan semakin besar sekala menunjukan penilaian yang bersifat positif.
Rata-rata 80,5 8. KESIMPULAN
algoritme-algoritme yang adigunakan untuk
database yang berupa ERD (Entity Relatioship Diagram ). Pada perancangan komponen berisi
pada setiap operasi serta atributnya. Pada perancangan data didapatkan rancangan
screen flow . Dan dilakukan pula perancangan class diagram yang dijelaskan secara mendalam
Setelah dilakukannya analisis kebutuhan dan pemodelan kebutuhan diperoleh perancangan data, perancangan komponen, perancangan antarmuka, serta perancangan
class diagram dan sequence diagram .
Berdasarkan hasil analisis kebutuhan yang dilakukan, aplikasi yang dibangun memiliki 8 kebutuhan fungsional dan 1 kebutuhan non fungsional yang digunakan untuk siswa tuna daksa dalam menjawab ujian menggunakan kontrol kepala. Penentuan kebutuhan fungsional diperoleh berdasarkan hasil wawancara terhadap siswa tuna daksa yang mengalami kesusahan dalam menjawab ujian. Selain itu juga diperoleh perancangan kontrol gerakan kepala pada sistem dan pemodelan kebutuhan. Pemodelan kebutuhan tersebut antara lain use case diagram,
5 Responden 5 31 77,5
Pengujian validasi ialah pengujian yang dilakukan untuk menetapkan bahwa kebutuhan- kebutuhan yang ada pada perangkat lunak sesuai dengan kebutuhan-kebutuhan dari hasil analisa sistem. Pada pengujian ini dilakukan dengan metode blackbox testing. Dalam pengujian validasi dilakukan pengujian secara langsung terhadap semua fungsi yang ada serta dijalankan sesuai dengan prosedur uji yang telah ditetapkan sebelumnya. Dari semua pengujian validasi didapatkan hasil yang valid untuk seluruh fungsi dimana itu berarti kebutuhan fungsi sistem telah terpenuhi sesuai dengan kebutuhan yang telah ditetukan pada tahap analisis kebutuhan
80
32
4 Responden 4
Setelah dilakukan implementasi sistem terdapat tahap pengujian. Tujuan dilakukannya pengujian adalah untuk memeriksa apakah implementasi sistem telah sesuai dengan hasil analisa sistem atau belum. Tahap pengujian dibagi menjadi beberapa bagian yakni pengujian validasi, dan pengujian usability.
80
32
2 Responden 2
1 Responden 1 33 82,5
3 Responden 3 33 82,5 implementasi sistem. Pada perancangan antarmuka berisi low fidelity mock-up . Selanjutnya setelah dilakukannya perancangan, akan dilakukan pengimplementasian sistem yakni berupa implementasi data berupa PDM (Physical Data Model), implementasi kode program yang mengacu pada perancangan komponen, serta implementasi antarmuka.
Dari hasil pengujian usabilitas mengenai kemudahan penggunaan aplikasi didapatakan hasil yaitu sebesar 80,5 sehingga dapat disimpulkan bahwa aplikasi ini mudah digunakan.
Basis Sensor Gyroscope Internal Pada Smartphone Android. Malang: s.n. Reyhan, M., 2018. Pembangunan Aplikasi
Controlled With User's Head And Body Movement Detection Using Smartphone Sensors. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences
Tolle, H., 2015. Virtual Reality Game
pengembangan Teknologi Informasi dan Ilmu Komputer, Volume 2, pp. 3258-3262. Somantri, T. S., 2006. Psikologi Anak Luar Biasa. Bandung: PT. Refika Aditama.
System pada Perangkat IOS. Jurnal
Kendali Head Movement Control
Entertaiment Terminal Berbasis Sistem
DAFTAR PUSTAKA
G., 2003. Human Machine
Gartner, 2017. Head Mounted Displays (HMDs). https://www.gartner.com/it- glossary/head-mounted-displays-hmd/: Diakses pada 26 Februari 2018.
Assistive Technology in Alternative Models of Care for Older People. In Research : HMSO.
71-78. Turner-Smith, D. C. &., 1999. The Role of
Devices Based 3D Image Display Depending. Mobile Devices Based 3D Image Display Depending, Vol. 2, pp.
Tolle, H., Arai, K. & Serita, A., 2016. Mobile
Movement Controller System (HEMOCS) for Control Mobile Application through Head Pose Movement Detection. Interactive Mobile Technologies , pp. 24-28.
9782. Tolle, H. & Arai, K., 2016. Design of Head
Controlled With User's Head And Body Movement Detection Using Smartphone Sensors. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences , Vol. 11, pp. 9776-
, Vol. 11, pp. 9776- 9782. Tolle, H., 2015. Virtual Reality Game
usability scale. Usability Evaluation in Industry , pp. 189-194.
Guan, 2011. Review of Sensor-based Activity
Interaction. Control Systems, Robotics, and Automation, Volume XXI, p. 21.
Recognition System. IETTE Technical Review, p. 418.
Husamah, Restian , A. & Widodo, R., 2015.
Pengantar Pendidikan. I ed. Malang: Penerbitan Universitas Muhammadiyah Malang.
Johannsen,
Brooke, J., 1996. SUS - A quick and dirty
practitioner’s approach. New York: Mc.Graw-Hill.
Kendali Pergerakan Linear HEMOCS (Head Movement Control System) . Malang: s.n. Pressman, R., 2010. Software Engineering : a
Health Communication Board Berbasis
Nielsen, J., 2012. Usability 101: Introduction to Usability . http://www.nngroup.com/articles/usabil ity-101-%20introduction-to-usability/: Diakses pada 30 Maret 2018. Pratama, I. P., 2017. Pengembangan Aplikasi
Kemensos, 2012. Kementrian Sosial Dalam Angka Pembangunan Kesejahteraan Sosial. Jakarta: Kementrian Sosial Republik Indonesia.
Priandani, N. D., 2016. Pengenalan Pergerakan Kepala Lanjutan Secara Realtime Sebagai Aplikasi Pengontrol Dengan