View of Aplikasi Pendeteksi Kalori Terbakar dengan Smartphone Menggunakan Sensor Accelerometer dan Pedometer
INSIGHT
Volume 1 No. 1 | April 2018 : 148-154
Aplikasi Pendeteksi Kalori Terbakar dengan
Smartphone Menggunakan Sensor
Accelerometer dan Pedometer
1
2
3 Muhammad Dwiki Septian Olajuwon , Aldy Rialdy Atmadja , Agung Wahana
Jurusan Teknik Informatika, Fakultas Sains dan Teknologi UIN SGD Bandung
Jl.A.H Nasution 105 Bandung 40614
1
2
3 Mudiseox@gmail.com, Aldy@if.uinsgd.ac.id, Wahana.agung@uinsgd.ac.id
Abstract Health is a very important thing for our life, to keep our body healthy, we can do a healthy lifestyle such as eating a
—
regular diet and exercise, the most simple exercise is a walking sport, because by just walking we can burn calories, increase heart
work activity to pump blood and increase lung activity to supply oxygen. Humans are encouraged to perform a 10,000 foot step
movement for a healthier life. Pedometer is a device capable of calculating the total footsteps of man through movement, one
example of a pedometer is a mi band 2, in addition to reading footsteps mi band 2 can also know the results of calories burned
during our walk. Along with the development of technology especially in the field of smartphones, now the use of pedometer can
be implemented into the smartphone android using accelerometer sensor and use the calculation of energy expenditure of walking
and running to determine the calories burned based on footsteps, sex, height and weight, the results of these calculations will be
saved into the SQLite database and this application will be compiled with mi band 2 devices as a comparison of the accuracy of the
results of the use of accelerometer and pedometer. The results obtained based on the accuracy of the footsteps between the
pedometer and accelerometer with manual counting resulted in an error that is not up to 6 steps, and calorie comparison between
mi band 2 with the application obtained the result that there is a caloric difference between mi band 2 with the application built
when foot step has passed 200 langkh, it is because mi band 2 use MET's calculation while the application is built using energy
expenditure of walking and running calculation.Keywords — pedometer, accelerometer, android mobile, java, sqlite, mi band.
Abstrak - Kesehatan adalah hal yang sangat penting bagi kehidupan kita, untuk menjaga tubuh kita tetap sehat, kita dapat
melakukan pola hidup sehat diantaranya melakukan pola makan yang teratur dan berolahraga, olahraga yang paling sederhana
adalah olahraga berjalan, karena dengan hanya berjalan kita dapat membakar kalori, meningkatkan aktifitas kerja jantung untuk
memompa darah dan meningkatkan aktifitas paru-paru untuk menyuplai oksigen. Manusia dianjurkan untuk melakukan gerakan
10.000 langkah kaki untuk hidup yang lebih sehat. Pedometer merupakan sebuah perangkat yang mampu menghitung total
langkah kaki manusia melalui gerakan, salah santu contoh pedometer adalah mi band 2, selain membaca langkah kaki mi band 2
juga dapat mengetahu hasil dari kalori yang terbakar selama kita berjalan. Seiring berkembangnya teknologi khusunya dalam
bidang smartphone, kini penggunaan pedometer dapat diimplementasikan kedalam smartphone android menggunakan sensor
accelerometer dan menggunakan perhitungan energy expenditure of walking and running untuk mengetahui kalori yang terbakar
berdasarkan langkah kaki, jenis kelamin, tinggi badan dan berat badan, hasil dari perhitungan tersebut nantinya akan di simpan
kedalam database SQLite dan aplikasi ini nantinya akan dikomparasi dengan perangkat mi band 2 sebagai perbandingan dari
ketepatan hasil dari penggunaan accelerometer dan pedometer. Hasil yang didapat berdasarkan pengujian ketepatan langkah kaki
antara pedometer dan accelerometer dengan hitung manual mendapatkan hasil kesalahan yang tidak sampai dari 6 langkah, dan
perbandingan kalori antara mi band 2 dengan aplikasi yang didapatkan hasil bahwa terdapat perbedaan kalori antara mi band 2
dengan aplikasi yang dibangun ketika langkah kaki telah melewati 200 langkh, itu disebabkan karena mi band 2 menggunakan
perhitungan MET’s sedangkan aplikasi yang dibangun menggunakan perhitungan energy expenditure of walking and running. Kata Kunci pedometer, accelerometer, android, mobile, java, sqlite, mi band. — I.Untuk menjaga tubuh kita agar tetap sehat dalam PENDAHULUAN
Kesehatan adalah hal yang sangat penting dalam bentuk fisik, selain mengatur pola makan, kita dapat kehidupan. Apabila kondisi kesehatan dalam kondisi melakukan olahraga, olahraga yang paling sederhana tidak stabil akan berpengaruh pada kinerja tubuh. Agar yang dapat kita lakukan salah satunya adalah berjalan, kondisi kesehetan kita tetap stabil, kita bisa berjalan merupakan olahraga yang setiap hari kita menerapkannya dalam gaya hidup sehat. Gaya hidup lakukan, dengan hanya berjalan, kita dapat membakar sehat dapat dilakukan dengan hal yang sederhana yaitu kalori yang disertai dengan peningkatan aktivitas kerja dengan pola makan yang teratur, pikiran yang sehat, jantung untuk memompa darah, dan meningkatkan kebiasan yang sehat dan tentu saja dengan lingkungan aktivitas paru-paru dalam menyuplai oksigen [1]. yang sehat yang akan memberikan dampak positif bagi Menurut Michael Mosley dokter asal inggris, dalam kelangsungan hidup kita, baik dalam segi fisik dan bukunya yang berjudul Fat Exercies manusia di non-fisik. rekomendasikan untuk berjalan 10.000 langkah setiap INSIGHT | Volume 1 No. 1 | April 2018 : 148-154 hari untuk menjaga kesehatan tubuh. Namun tidaklah dibutuhkan perhitungan yang melibatkan berat badan, muudah menghitung 10.000 langkah tersebut, maka jenis kelamin, tinggi badan dan jumlah langkah kaki. dibutuhkan sebuah alat yang mampu membantu Dikutip dari Energy Expenditure of Walking and menghitung 10.000 langkah tersebut. Running [4], formula yang lebih tepat untuk
Pedometer merupakan sebuah perangkat yang mampu membakar kalori setiap langkah adalah dengan
menghitung jumlah total setiap langkah manusia mengkalikan berat badan dalam satuan (lbs) dengan melalui gerakan, Pedometer juga mampu memberikan
0.30. hasil yang akurat untuk keperluan aktifitas fisik kita Tujuan dari penelitian ini adalah untuk ketika berjalan dan berlari, Salah satu contoh membandingkan hasil ketepatan penggunaan sensor
Pedometer saat ini adalah Mi Band 2 keluaran produk accelerometer dan pedometer mi band 2 berdasarkan
dari Xiomi, Mi Band 2 Sebuah perangkat Pedometer ketepatan perhitungan langkah kaki dan perhitungan yang mampu mendeteksi langkah kaki sekaligus hasil kalori. kalori yang terbakar dan mampu melakukan pemindain detak jantung. Untuk memiliki Mi Band 2
II. METODE PENELITIAN tersebut kita membutuhkan biaya sekitar 250.000. Metode penelitian merupakan suatu cara bagaimana seorang penulis memahami suatu pembahasan - pembahasan di dalam sebuah system. Berikut adalah metode penelitian yang digunkana: A.
Metodologi Penelitian Metodologi penelitian dalam pengumpulan data yang digunkana pada penlitian ini ada 2 tahap:
1. Tahap Studi Pustaka Dilakukan dengan cara mempelajari teori-teori
Gambar 1. 1 Perangkat Mi Band [2]
litelatur, mencari data dan informasi di internet serta buku- Manfaat dari penggunaan Pedometer seperti Mi Band buku yang berhubungan dengan aplikasi pendeteksi kalori 2 tersebut kini dapat dimanfaatkan melalui terbakar berdasarkan jarak dan langkah kaki.
smartphone dengan memanfaatkan sensor 2.
Tahap Observasi
accelerometer . Accelerometer adalah sensor yang
Pada tahapan ini, melihat langsung bagai mana digunakan oleh sistem untuk cara kerja dari Pedometer mi band 2 dan juga aplikasi mendeteksi orientasi suatu perangkat berdasarkan android Pedometer yang ada di playstore. gerakan ke segala arah atau dengan menggoyangkan yang memungkinkan fitur untuk bertindak. Sesuai
B.
Metode Pengembangan Perangkat Lunak namanya, accelerometer ini mengukur percepatan Metode pengembangan perangkat lunak yang bahwa perangkat mengalami perubahan yang relatif digunakan yaitu Rapid Application Development, karena sesuai dengan tiga sumbu XYZ atau kanan, kiri, atas, metode ini lebih memudahkan dalam proses membangun bawah, dan datar. Sistem atau suatu aplikasi perangkat lunak yang cakupannya tidak terlalu besar. menggunakan data ini untuk mengetahui apakah dalam orientasi berdiri (portrait) atau
smartphone memanjang (landscape).
Gambar 1. 2 Accelerometer [3]
Hadirnya teknologi smartphone android yang sudah
support dengan sensor accelerometer yang memiliki
keakuratan dalam perhitungan langkah kaki pada sistem operasi android kitkat kini dapat dikembangkan Untuk lebih jelas gambaran proses metode Rapid menjadi Pedometer seperti Mi Band 2 yang mampu
Application Development dapat dilihat pada Gambar 1.3
mendeteksi langkah kaki serta jumlah kalori yang berikut ini: terbakar, pembakaran kalori bermanfaat untuk
Gambar 2. 1 Proses metode Rapid Application
mencegah terjadinya kelebihan berat badan pada diri
Development [5]
kita, Untuk mengetahui jumlah kalori yang terbakar
- – 0.45) = panjang langkah / tinggi badan.
Penjelasan:
smartphone yang tidak memiliki pedometer.
D.
Metode Perhitungan Kalori Terbakar Berikut ini adalah perhitungan kalaori berdasarkan jenis kelamin untuk mengetahui rata-rata lebar setiap langkah kaki.
1. Mencari Jarak Langkah Dalam Kilometer Studi telah menunjukkan bahwa panjang langkah dibagi dengan tinggi badan dan hasilnya berada pada kisaran 0.41 sampai 0.45 [6]. Rasio (hasilnya pada kisaran 0.41
Rasio rata-rata untuk subjek perempuan adalah 0.413 dan untuk subjek laki – laki adalah 0.415 [7]. Jadi untuk mengetahui lebar langkah kaki berdasarkan jenis kelamin rumusnya adalah sebagai berikut: a.
Rumus 1 Jarak: ( ) = ∗ ( )
- JK = Jenis Kelamin • Jenis kelamin laki-laki = 0.415
- Jenis kelamin perempuan = 0.415
- TB = Tinggi Badan • CM = Centimeter b.
[4]: a.
Note: settingan mi band 2 dilakukan pada aplikasi mi fit, disini mi band 2 hanya sebagai pembanding keakuratan perhitungan langkah, apakah sensor accelerometer bisa digunakan sebagai perhitungan langkah kaki pada
10000) Penjelasan:
Rumus 2 Jarak: ( ) = ∗ ( ) ∗ (
- JK = Jenis Kelamin • TB = Tinggi Badan • JLK = Jumlah Langkah Kaki • CM = Centimeter • KM = Kilometer Untuk mencari total jarak (km) langkah kaki dibutuhkan jumlah langkah kaki yang sudah diubah menjadi jarak (CM) pada rumus 1 kemudian diubah menjadi KM dengan di bagi 100000.
Rumus 1 Kalori Terbakar: = ( ) ∗ 030
Penjelasan:
- BB = Berat Badan • 1 lbs = 0.453592 kg
- 0.30 = nilai konstan Untuk mengubah berat badan kedalam satuan pon (lbs), maka berat badan dalam (kg) dibagi dengan hasil 1 pon (lbs) yang diubah menjadi (kg). Lihat contoh pada rumus 2.
b.
Rumus 2 Kalori Terbakar: = (
( ) 0.453592 ( )) ∗ 0.30
2. Mencari Kalori Terbakar Di kutip dari Energy Expenditure of Walking and Running
accelerometer maka user menggunakan perhitungan
setting pada jenis kelamin, tinggi badan dan berat badan, hasil dari aktifitas user akan disimpan kedalam SQLite.
3. Implementasi (Implementation) pada tahap ini di
INSIGHT
Volume 1 No. 1 | April 2018 : 148-154 1. Rencana kebutuhan (Requitments Planning) pada tahapan ini, dilakukan indentifikasi untuk membuat aplikasi pendeteksi kalori terbakar dengan langkah kaki, dimana pengumpulan data dan informasi dilakukan dengan cara mempelajari teori-teori literatur mencari data dan informasi melalui internet dan buku- buku, serta melihat langsung cara kerja dari perangkat pedometer mi band dan aplikasi mi fit.
2. Proses desain (Design Workshop) pada tahapan ini
melibatkan pengguna untuk merancang sistem dan membangun sistem (kegiatan ini dilakukan secara berulang-ulang hingga mencapai kesepakatan bersama). Dilakukan beberapa pertanyaan terhadap
user lewat kuesioner mengenai olahraga berjalan dan
berlari, jawaban yang didapat nanti digunakan sebagai hasil output dari aplikasi yang akan dibangun. Setelaha mengetahui hasil input dan output yang diinginkan selanjutnya tahap membangung sistem dimulai dari perancangan arsitektur program, dilakukan secara berulang-ulang hingga memenuhi kesepakatan bersama bahwa nantinya aplikasi yang dibangun ini mudah digunakan.
lakukan implementasi program dimana mengenalkan sistem yang baru yaitu hasil komparasi antara
sensor pada smartphone, untuk mengetahui hasil perhitungan kalori yang terbakar user harus melakukan
pedometer mi band 2 dan accelerometer dalam satu smartphone , dimana hasil komparasi ini nanti akan
membuktikan apakah sensor accelerometer nantinya layak digunkan untuk mendeteksi langkah kaki dengan membandingankannya dengan perangkat pedometer.
C.
Arsitektur Sistem Berikut adalah gambaran arsitektur sistem dari aplikasi pendeteksi kalori terbakar berdasarkan langkah kaki agar mempermudah user dalam memahami alur sistem yang akan bekerja.
Gambar 2. 2 Arsitektur Sistem Aplikasi Pendeteksi
Kalori Terbakar Berdasarkan Langkah Kaki Penjelasan arsitektur program:
User akan memasuki pilihan ingin menggunakan mi band 2 atau menggunakan sensor accelerometer, jika user menggunakan mi band 2, maka user menggunakan perhitungan pedometer dan harus menghubungkan mi band 2 dan smartphone dengan Bluetooth agar hasil hitungan dari mi band 2 dapat dibaca oleh smartphone ketika beraktifitas, sedangkan jika user memilih
Penjelasan:
- 1 lbs = 0.453592 kg
- 0.30 = nilai konstan
20
20
18
( )
20
19
20
= ( 0. 453592 ( )) ∗ 0.30
30
30
30
( )
30
33
31
∗ ( 1.60934 ( ))
30
31
31 Kalori / mile = Berat Badan (kg) / 0.453592 (kg)) * 0.30 *
40
41
46
(Jarak (km) / 1.60934 (km))
40
45
39 Penjelasan:
40
38
39
1 lbs = 0.453592 kg 0.30 = nilai konstan
50
51
51 Jarak (km) = hasil perhitungan rumus mencari jarak dalam
50
51
51 kilometer.
50
50
53
1 mil = 1.60934 km Berikut ini adalah tabel hasil perbandingan kalori III. HASIL DAN PEMBAHASAN terbakar antar perangkat mi band dengan aplikasi go walk
A.
Hasil Pengujian Keakuratan Perhitungan Sistem dengan hitungan 1000 langkah dengan selisih 200 langkah Hasil dari pengujian keakuratan sistem dilakukan untuk pada setiap percobaan. menguji seberapa tepat hasil langkah kaki dan kalori yang didapatkan dari aplikasi yang dibuat. Hasil aplikasi ini
Tabel 3. 2 Perbandingan Kalori Terbakar Aplikasi Go
akan dibandingkan dengan alat portable Pedometer (dalam Walk Dengan Perangkat Mi Band pengujian ini digunakan mi band 2). Pengujian dilakukan
Mi Band Go Walk dengan 15 kali pengujian perhitungan. Langkah Kalori Kalori
Berikut hasil yang diperoleh dari pegujian ketepatan langkah menggunakan aplikasi aplikasi yang dibangun (go
Terbakar Terbakar walk ) yang dibandingkan dengan perangkat mi band 2,
200
4
3
hasil yang didapat pada perbandingan tersebut adalah
400
8
6
kesalahan perhitungan go walk pada hitungan manual dan
600
12
9 mi band adalah ± 5 langkah kaki. 800
16
12 Tabel 3. 1 Perbandingan Ketepatan Langkah Aplikasi Go 1000
20
15 Walk dengan Pedometer Mi Band 2
Dari hasil pengujian dilakukan antara aplikasi Go Walk dan Perangkat Mi Band, pada percobaan langkah kaki terdapat perbedaan yang tidak lebih dari 5 langkah kaki, sebagian besar perbedaan langkah kaki disebabkan oleh getaran yang bukan langkah kaki yang dapat terhitung angkanya, misalnya getaran saat smartphone disimpan kedalam saku celana menyebakan sumbu xyz membaca bahwa nilai dari getaran tersebut adalah getaran dari langkah kaki. Sedangkan untuk perbandingan kalori antar perangkat Mi Band dan aplikasi Go Walk terlihat perbedaan semakin banyak langkah maka semakin besar pula selisih antar kedua aplikasi tersebut, Go Walk mendapatkat hasil kalori tersebut karena menggunakan formula Energy Expenditure of Walking and Running, sedangkan mi band menurut MIUI Device classroom menggunakan metode MET (Metabolic Equivalent of
Task ) untuk mendapatkat hasil tersebut.
B.
Hasil Pengujian Interface Tampilan interface pada aplikasi ini dirancang semaksimal mungkin agar mempermudah user dalam
Mi Band Go Walk Hitung Manual
menggunakan aplikasi ini.
Langkah Kaki Langkah Kaki 1.
Tampilan Halaman Splashscreen
10
11
10 Berikut ini adalah tampilan splashscreen pada gambar
10
12
8
3.1, Halaman ini akan muncul pertama kali selama 3 detik
10
11 7 ketika user menjalankan aplikasi.
Gambar 3. 1 Tampilan Splashscreen
20
20
19
INSIGHT
Volume 1 No. 1 | April 2018 : 148-154 Pada menu action bar sebelah kanan ada menu 2. pengaturan dapat dillihat tampilanya pada gambar 3.6,
Tampilan Halaman Pemilihan Accelerometer dan untuk mengatur jenis kelamin, tinggi badan, berat badan
Pedometer dan target langkah kaki yang ingin dicapai.
Gambar 3. 6 Tampilan Halaman Pengaturan 6.
Tampilan Riwayat Berjalan Berikut ini merupakan tampilan riwayat berjalan aplikasi pada gambar 4.7, halaman ini menampilkan semua data aktivitas dari halaman utama, data ini disimpan di dalam database SQLite, data-data ini dapat dihapus dengan menekan icon tong sampah yang ada dikanan.
Gambar 3. 7 Tampilan Riwayat Berjalan 7.
Tampilan Informasi Berikut ini merupakan tampilan informasi aplikasi dalam bentuk tampilan 6 slide, dimana pada gambar 3.8, merupakan informasi dari penggunaan apliasi, pada gambar 3.9
- – 3.12 merupakan infomasi kesehatan berjalan dan 3.13 merupakan informasi dari developer.
Pada gamabar 3.2 Berikut ini adalah tampilan dari halaman pemilihan antara menggunakan accelerometer atau perangkat Pedometer mi band 2.
Gambar 3. 2 Tampilan Halaman Accelerometer dan Pedometer 3.
Tampilan Halaman Connect Mi Band 2 Pada gambar 3.3 halaman ini terlihat bluetooth pada
Gambar 3. 3 Gambar Slide 1 smartphone harus di aktifkan untuk menghubungkan mi band 2 dengan smartphone.
Gambar 3. 3 Halaman Scan Mi Band 2 4.
Tampilan Halaman Monitor Mi band 2 Pada gambar 3.4 halaman ini menampilkan hasil langkah kaki dari mi band 2 dengan cara mengklik monitor.
Gambar 3. 4 Tampilan dari langkah kaki mi band 2 5.
Tampilan Halaman Utama dan Pengaturan (Accelerometer) Berikut ini merupakan tampilan halaman utama dan pengaturan aplikasi pada Gambar 3.5, pada gambar 3.5 halaman ini memiliki 5 textview dan 1 button yaitu textview jumlah langkah kaki, textview waktu dalam sec, textview target langkah kaki dalam %, textview kalori yang terbakar, textview jarak dalam km dan button mulai/berhenti.
Pada menu bottom navigation bar ada 4 pilihan menu yaitu halaman utama, riwayat berjalan, informasi dan kembali.
Gambar 3. 5 Tampilan Halaman Utama Aplikasi
INSIGHT | Volume 1 No. 1 | April 2018 : 148-154
Runtastic Pedometer dan perangkat pedometer Mi Band
[Diaskses 9 okteober 2017]. [3]
MIUI Redefining Android. Tools, Tips & Tutorials. http://en.miui.com/thread-298996-1-1.html.
Erma Hanifah. 2011. Cara Hidup Sehat. Jakarta: Sarana Bangun Pustaka. [2]
V. REFERENSI [1]
Menggunakan algoritma yang akurat untuk menghitung kalori yang terbakar. Aplikasi dapat mendeteksi detak jantuk seperti mi band.
c.
Aplikasi terintegrasi dengan rumah sakit untuk mendapatkan record kesehatan.
b.
Aplikasi dapat dijalankan di sistem operasi lain, seperti IOS.
2. Saran Berikut ini adalah saran untuk pengembangan tugas akhir ini: a.
, memiliki kinerja dalam menghitung langkah kaki yang hampir sama dengan hitungan manual yang kesalahan perhitungannya ± 5, sedangkan untuk perbandingan kalori antara aplikasi Go Walk dan Mi Band di dapatkan hasil bahwa semakin besar jumlah langkah kaki maka semakin besar juga selisih kalori terbakar yang didapatkan.
Kinerja aplikasi Go Walk dengan aplikasi Mi Fit,
Gambar 3. 4 Gambar Slide 2 Gambar 3. 5 Gambar Slide 3 Gambar 3. 6 Gambar Slide 4 Gambar 3. 7 Gambar Slide 5 Gambar 3. 8 Gambar Slide 6 IV.
c.
Energy Expenditure of Walking and Running berhasil diterapkan dan digunakan.
Penggunaan algoritma untuk menghitung kalori yang terbakar berdasarkan langkah kaki yang dikutip dari
b.
smartphone android menggunakan sensor accelerometer untuk menghiutng langkah kaki pada smartphone android berhasil dilakukan.
Pedometer dapat di implementasikan kedalam
1. Kesimpulan Berdasarkan implementasi dang pengujian yang telah dilakukan maka dapat disimpulkan: a.
diambil beberapa kesimpulan dan saran untuk aplikasi ini kedepannya.
Running untuk menghitung kalori yang terbakar, dapat
langkah kaki, serta menggunkana perhitungan algoritma yang dikutip dari Energy Expenditure of Walking and
accelerometer dan pedometer mi band untuk mendeteksi
PENUTUP Setelah melakukan tahap analisis, perancangan, implementasi, dan pengujian dengan menggunakan sensor
Haiwiki. Accelerometer, Gyroscope, Proximity, Ambient Light, Digital Compass. Informasi Seputar Teknologi.
INSIGHT
Volume 1 No. 1 | April 2018 : 148-154 https://haiwiki.info/teknologi/sensor-smartphone- android/.[Diakses 7 Oktober 2017]. [4]
C. Hall, A. Figueroa, B. Fernhall, and J. A. Kanaley,
“Energy expenditure of walking and running: Comparison with prediction equations,” Med. Sci. Sports Exerc., vol. 36, no. 12, pp. 2128 –2134, 2004. [5]
Noerjahyana, Agustinus. 2002. Studi Analisis Rapid
Aplication Development Sebagai Salah Satu Alternatif Metode Pengembang Perangkat Lunak . Jurnal
TeknikInformatika, Universitas Kristen Petra. [6]
Hatano Y. Use of the Pedometer for promoting daily walking exercise .Int Counc Health Phys Educ Recreat.
1993;29:4e8. [7]
Grieve DW, Gear RJ. The relationships beteen length of
stride, step frequency,time of swing and speed of walking . Ergonomics.1966;9(5):379e399. for children and adults