Elektron Jurnal Ilmiah Volume 10 Nomor 2 Desember 2018
Sistem Informasi Untuk Posisi Dan Lama Duduk Dengan SmartphoneAndroid Berbasis Mikrokontroler
Era Madona 1 , Muhammad Irmansyah 2* , Anggara Nasution 3
123 Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Padang emadona38@gmail.com Kampus Politeknik Negeri Padang, Limau Manis Padang
Abstract — In this study, an information system was created to remind users of the length of sitting time to avoid the risk  of  health  problems  due  to  sitting  too  long.  The device  is  designed  and  made  in  two  parts,  sitting  cushion  and application on the smartphone. In the seat cushion the limit switch sensor is placed to detect the sitting position and temperature sensor to detect the temperature of the bearing as an indicator of the long sitting. The data detected by the sensor will be sent to the  microcontroller  and  prepared to  be sent to the smart  phone.  The  data to  be  displayed using  an  android  application  with  Bluetooth  communication.  Display  on  the  smartphone  in  human  body  posture accordance to user's sitting position. There are three body positions, namely the normal position, tilt to the left and tilt to  the  right.  If  the  body  position  is  tilted,  then  the  smartphone  will  give  an  alarm  warning  to  restore  the  sitting position to the normal position. The bearing temperature detection results will be displayed in the form of  numbers with a green background as the indicator  of the temperature  is still normal, yellow if the bearing temperature rises and red if the temperature has exceeded the permitted normal limit. This means the user has been sitting too long and must stand or rest for a while. To remind the user to stand up, the smartphone will also give a warning by turning on the alarm.
Keywords:information system, sitting time, sitting position, temperatur, bluetooth.
Abstrak — Pada  penelitian  ini  dibuat  sistem  informasi  yang  dapat  mengingatkan  pengguna  lamanya  waktu  duduk guna menghindari resiko gangguan kesehatan akibat duduk terlalu lama. Perangkat yang didesain dan dibuat terdiri dari  dua  bagian  yaitu  bantalan  duduk  dan  aplikasi  pada  smartphone.  Pada  bantalan  kursi  diletakkan  sensor  limit switch  untuk  mendeteksi  posisi  duduk  dan  sensor  suhu  untuk  mendeteksi  suhu  bantalan  sebagai  indikator  lama duduk.  Data-data  yang  dideteksi  oleh  sensor  akan  dikirimkan  ke  mikrokontroler  dan  diolah  sedemikian  rupa sehingga  dapat  dikirimkan  lagi  ke  smart  phone  untuk  ditampilkan  menggunakan  aplikasi  android  dengan komunikasi  Bluetooth.  Tampilan  pada  smartphone  berupa  postur  tubuh  manusia  sesuai  dengan  posisi  duduk pengguna,  ada  tiga  posisi  tubuh  yaitu  posisi  normal,  miring  ke  kiri  dan  miring  ke  kanan.  Jika  posisi  tubuh  miring, maka smartphone akan memberikan peringatan berupa alarm untuk mengembalikan posisi duduk ke posisi normal. Hasil  pendeteksian  suhu  bantalan  akan  ditampilkan  dalam  bentuk  angka  dengan  latar  berwarna  hijau  sebagai indikator  suhu  masih  normal,  warna  kuning  jika  suhu  bantalan  naik  dan  merah  jika  suhu  sudah  melebihi  batas normal  yang  diizinkan.  Hal  ini  berarti  bahwa  pengguna  sudah  duduk  terlalu  lama  dan  harus  berdiri  atau  istirahat untuk  beberapa  saat.  Untuk  mengingatkan  pengguna  agar  berdiri,  maka  smartphone  juga  akan  memberikan peringatan dengan menghidupkan alarm.
Kata kunci:system informasi, lama duduk, posisi duduk, temperature, bluetooth
© 2018 Elektron Jurnal Ilmiah

## I. PENDAHULUAN
Karyawan yang bekerja di perkantoran mempunyai kebiasaan  menghabiskan  waktu  untuk  duduk  didepan mejanya  lebih  dari  dua  pertiga  dari  jam  kerja  mereka [1]. Kebanyakan dari pekerja ini tidak memperhatikan posisi  tubuh  yang  baik  ketika    bekerja.  Kebiasaan duduk yang tidak sesuai dengan kondisi normal untuk bekerja dalam secara terus menerus dapat menimbulkan  masalah  kesehatan  bagi  dirinya. Menurut  Mummery  dkk,  duduk  terlalu  lama  dapat meningkatkan  risiko  ambeien,  penyakit  jantung, diabetes, obesitas, serta merusak  persendian, otot dan postur tubuh [2-8].
Penelitian  ini  juga  menunjukkan  bahwa  putus duduk  selama  dua  menit  setiap  20  menit  dapat meningkatkan  respon  glukosa  dan  insulin  setelah makan, sehingga dapat mengurangi risiko diabetes dan penyakit  jantung  [8]. Namun  terkadang  karyawan tersebut  tidak  menyadari  dan  tidak  memperhitungkan berapa  lama  waktu  mereka  telah  duduk.  Oleh  karena itu dibutuhkan alat yang bisa memberi peringatan akan lama  waktu  seseorang  telah  duduk  diatas  kursinya, sehingga pekerja perkantoran khususnya bisa menghindari  resiko  terjadinya  gangguan  kesehatan yang ditimbulkan akibat duduk terlalu lama.Selain itu alat  ini  juga  dapat  memberikan  informasi  kepada perusahaan  tentang  kondisi  kesehatan  karyawannya khususnya  bagi  mereka  yang  bekerja menghabiskan
lebih dari dua pertiga dari jam kerja mereka duduk di depan  mejanya  untuk  menghindari  risiko  penyakit seperti  ambeien,  penyakit  jantung,  dan  otot. Sistem monitoring  ini  haruslah  memenuhi  beberapa  hal ketentuan  dasar  berupa  akurasi  data,  efektifitas  dan berkesinambungan. Data yang akurat tentu berdasarkan  hasil  pembacaan  sensor  terhadap  objek yang diukur, dan efektifitas dimaksudkan pelaksanaan monitoring  dapat  dilakukan  dimana  dan  kapan  saja diluar  lokasi  objek,  sedangkan  berkesinambungan diartikan data yang diukur secara terus menerus dapat disimpan  sehingga  dapat  membantu  pelaksana monitoring dalam mengambil keputusan [9-11].
Pada  penelitian  ini  perangkat  yang  didesain  dan dibuat  terdiri  dari  dua  bagian  yaitu  bantalan  duduk dengan  aplikasi  pada  smartphone.  Bantalan  kursi digunakan untuk meletakkan sensor limit switch untuk mendeteksi  posisi  duduk  dan  sensor  suhu  untuk mendeteksi  suhu  bantalan  sebagai  indikator  lama duduk.  Data-data  yang  dideteksi  oleh  sensor  akan dikirimkan  ke  mikrokontroler  dan  diolah  sedemikian rupa  sehingga  dapat  dikirimkan  lagi  ke  smart  phone untuk  ditampilkan  menggunakan  aplikasi  android dengan  komunikasi  Bluetooth.  Tampilan  pada smartphone  menginformasikan  data  hasil  pengukuran suhu  dan  postur  tubuh  manusia  sesuai  dengan posisi duduk pengguna. Data suhu ditampilkan dalam bentuk angka  dengan  warna  latar  belakang  yang  berubah- rubah sesuai dengan kondisi suhu bantalan yaitu hijau untuk  kondisi  normal,  kuning  untuk  kondisi  waspada dan  merah  untuk  kondisi  yang  mengharuskan pengguna  untuk  berdiri  yang  ditandai  dengan  bunyi alarm.  Posisi  tubuh  yang  diinformasikan  pada tampilan  android  juga  menampilkan  tiga  posisi  tubuh yaitu  posisi  normal,  miring  ke  kiri  dan  miring  ke kanan.  Jika  posisi  tubuh  miring  ke  kiri  atau  kanan, maka smartphone akan memberikan peringatan berupa alarm  kepada  pengguna  untuk  mengembalikan  posisi duduk ke posisi normal.

## II. METODE PENELITIAN
Pada  bagian  ini  dijelaskan  prosedur  perancangan dan  pembuatan  perangkat  yang  digunakan  dalam pembuatan  sistem  informasi  untuk memantau  kondisi lama duduk.
Berdasarkan  gambar  1  dapat  dijelaskan,  alat peringatan  resiko  duduk  lama  ini  bekerja  berdasarkan suhu  dan  posisi  duduk  yang  dideteksi  pada  bantalan kursi.  Untuk  dapat  mendeteksi  suhu  maka  alat  ini dilengkapi  dengan  sensor  suhu DHT11  yang ditempatkan pada bagian bantalan kursi bagian bawah, sedangkan  untuk  mendeteksi  posisi  duduk  dipasang  3 buah  limit  switch  diletakkan  diujung  bagian  bantalan kursi untuk mendeteksi posisi duduk.

## Gambar 1. Sistem pendeteksi lama duduk
Hasil pembacaan sensor suhu DHT11 dan limit switch akan  diolah  oleh  mikrokontroler  arduino  uno  dengan Atmega  328.  Data  hasil  olahan  mikrokontroler  akan dikirimkan  oleh  modul  Bluetooth  ke  smartphone android.  Tampilan  pada  smartphone  berupa  informasi suhu  dalam  bentuk  angka  dengan  latarbelakang  yang berubah-ubah  dan  posisi  duduk  ditampilkan  dalam bentuk  orang  yang  sedang  duduk.  Desain  suhu  dan kondisi  limit  switch  yang  digunakan  pada  penelitian ini seperti terlihat pada tabel 1
Tabel 1. Rancangan input dan output sistem informasi
sensor suhu limit switch output ls1 ls2 ls3 tampilan pada smartphone alarm <35°c
0 0 1 latar hijau posisi duduk miring kanan aktif
0 1 1 latar hijau posisi duduk miring kanan aktif 1 0 0 latar hijau posisi duduk miring kiri aktif
1 1 0 latar hijau posisi duduk miring kiri aktif 1 1 1 latar hijau posisi duduk lurus tidak aktif 35°c< suhu ≤37°c 0 0 1 latar kuning posisi duduk miring kanan aktif 0 1 1 latar kuning posisi duduk miring kanan aktif 1 0 0 latar kuning posisi duduk miring kiri aktif
1 1 0 latar kuning
posisi duduk miring kiri
aktif 1 1 1 latar kuning posisi duduk lurus tidak aktif
sensor suhu limit switch Output ls1 ls2 ls3 tampilan pada smartphone alarm >37°c 0 0 1 latar merah posisi duduk miring kanan aktif
0 1 1 latar merah posisi duduk miring kanan aktif 1 0 0 latar merah posisi duduk miring kiri aktif 1 1 0 latar merah posisi duduk miring kiri aktif 1 1 1 latar merah posisi duduk lurus aktif
Keterangan: 0 : limit switch off 1 : limit switch on
Pada tabel 1 dapat dilihat bahwa kondisi suhu yang akan  dideteksi  oleh  sistem  dikelompokkan  menjadi tiga  bagian  yaitu  suhu  normal  yang  ditandai  dengan latar  hijau  pada  suhu  <35°C,  latar  berwarna  kuning digunakan  untuk  rentang  35°C<  Suhu ≤37°C  yang menandakan  bahwa  suhu  pada  kondisi  waspada sebagai  peringatan  bahwa  posisi  duduk  sudah  lama dan  latar  merah  pada  suhu  >37°C  untuk  memastikan bahwa  posisi  duduk  harus  dirubah  dengan  posisi berdiri  untuk  menghindari  resiko  yang  ditimbulkan oleh  posisi  duduk  yang  terlalu  lama. Limit  switch yang  digunakan  untuk  menentukan  posisi  duduk miring kiri, miring kanan dan lurus.
Untuk  kondisi  suhu  normal  dan  waspada,  jumlah limit  switch  yang  menentukan  apakah  posisi  tubuh miring  ke  kiri  atau  ke  kanan  adalah  maksimal  2  limit switch.  Jika  yang  aktif  adalah  limit  switch  LS3  atau LS3,LS2  merupakan  input  untuk  posisi  tubuh  miring ke  kanan  dan  kondisi  limit  switch  LS1  atau  LS1,LS2 untuk posisi tubuh miring kekiri.
Pada variasi kondisi limit switch ini dan meskipun suhu berada pada kondisi normal atau waspada, alarm sebagai  indikator  suhu  dan  posisi  tubuh  akan  aktif. Lain  halnya  untuk  ketiga  limit  switch  LS1,LS2  dan LS3  aktif  yang  menandakan  bahwa  posisi  duduk dalam  kondisi  normal  sedangkan  suhu  pada  kondisi normal  atau  waspada,  maka  alarm  tidak  aktif. Pada kondisi  suhu  diatas  37 o C,  semua  variasi  kondisi  limit switch  akan  tetap  mengaktifkan  alarm.  Meskipun posisi duduk pada kondisi normal, namun karena suhu sudah diatas  37 o C, maka alarm tetap diaktifkan.

## A. Rancangan Hardware
Rancangan  peletakan  sensor  suhu  DHT11  dan limit switch yang digunakan seperti yang tampak pada gambar 3. Limit switch disusun sedemikian rupa agar bisa  mendeteksi  posisi  duduk  pengguna.  Sensor  suhu diletakkan pada tengah bantalan kursi yang digunakan agar berada tepat pada posisi tengah posisi duduk.
Rangkaian  keseluruhan  yang  akan  diaplikasikan pada  sistem  seperti  yang  tampak  pada  gambar  4. Rangkaian  terhubung  ke  modul  arduino  uno  sebagai pengolah data-data yang dihasilkan sensor.

## Gambar 2. Rancangan posisi sensor dan limit switch

## Gambar 3. Rancangan rangkaian digunakan

## B. Rancangan Sistem Informasi
Tampilan  data  sensor  DHT11  dan  limit  switch pada smartphone seperti yang tampak pada gambar 4. Ada  beberapa  informasi  yang  ditampilkan pada  layar smartphone, antara lain :
1. Informasi  sinyal  bluetooth  sudah  tersambung atau belum.
2. Data  suhu  bantalan  kursi  yang  digunakan sebagai  indikator  lama  duduk  dengan  warna latar  yang  berubah-ubah  yaitu  hijau  untuk kondisi normal, kuning  untuk kondisi waspada dan merah untuk peringatan berdiri.
3. Kondisi  limit  switch  yang  aktif  sebagai indikator posisi duduk
4. Gambar  posisi  duduk  normal,  miring  kekiri atau kekanan.

## Gambar 5. Desain tampilan sistem pada smartphone

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  analisa Sistem  Informasi  Untuk  Posisi  Dan Lama  Duduk Dengan Smartphone  Android Berbasis Mikrokontroler. Data  sensor  suhu  yang  digunakan setelah  dilakukan  pengukuran  seperti  yang  tampak pada  grafik  pada  gambar    6.  Dari  grafik  dapat  dilihat bahwa hasil pembacaan suhu oleh sensor DHT11 pada bantalan  kursi  dibandingkan  dengan  hasil  pembacaan oleh  thermometer  digital.  Waktu  pengujian  yang dilakukan  selama  120  menit  dengan  hasil  pembacaan suhu  oleh  sensor  DHT11  berada  dibawah  hasil termoter.  Namun  pada  menit  100  grafik  data  sensor mengalami kecenderungan kenaikan yang lebih tinggi dibandingkan  hasil  pembacaan  thermometer  sehingga pada  menit  ke  120  sudah  mencapai  batas  suhu  untuk merubah  posisi  duduk  menjadi  berdiri  yaitu  37 0 C, sedangkan  hasil  pengukuran  dengan  thermometer pembacaan suhu adalah 36.7 0 C.

## Gambar 6. Hasil pengujian sensor suhu
Selanjutnya  dilakukan  pengujian  sistem  informasi Data  sensor  suhu  dan  limit  switch  yang  digunakan pada  sistem  ini  ditampilkan  pada  smartphone  seperti
tampak pada gambar 7. Pada tampilan dapat diketahui apakah  modul  Bluetooth  yang  digunakan  sudah terhubung  dengan  sistem  atau  belum.  Jika  modul sudah  terhubung  maka  akan  tampil  “Disconnect” dengan  tulisan  warna  merah seperti  gambar  8.a.  jika Bluetooth  tidak  terhubung  maka  data suhu  tidak  ada berupa  “ - 0C”.  Posisi  duduk  dikodekan  dengan kondisi limit switch yang aktif. Jika limit switch tidak aktif,  maka  akan  dikodekan  dengan  lambang sedangkan  untuk  limit  switch  yang  aktif  dikodekan dengan  lambang Hasil  pengujian  berbagai kondisi suhu dan variasi limit switch yang aktif dapat dilihat pada gambar 7.
Tampilan  a  merupakan  kondisi  Bluetooth  yang tidak  terkoneksi  dengan  smartphone.  Tampilan  b,  c dan d, merupakan tampilan pada kondisi normal yang ditanda dengan latar suhu berwarna hijau dengan suhu 32 0 C dengan posisi duduk nomal (b) dan miring kanan (c  dan  d).  Kondisi  suhu  waspada  pada  suhu  35 0 C dengan  warna  latar  suhu  adalah  kuning  dan  posisi duduk  miring  kekiri.  Pada  gambar    f,  suhu  yang terukur  sudah  mencapai  batas  maksimum  yang diizinkan yaitu 37 0 C dengan warna latar yaitu merah. .

## Gambar 7. Hasil tampilan pada smartphone
Tabel 2. Hasil Pengujian Jarak Koneksi Bluetooth Pada Alat duduk lama Percobaan Jarak (meter) Hasil 1 4 Terhubung 2 8 Terhubung 3 12 Terhubung 4 16 Terhubung 5 20 Terhubung 6 24 Putus-putus 7 28 Putus-putus 8 32 Terputus 9 36 Terputus 10 40 Terputus
Selanjutnya  dilakukan  pengujian  jarak  koneksi Bluetooth antara Smartphone dengan alat duduk lama dan  posisi  duduk  sehingga  didapat  jangkauan maksimal  dari  alat.  Berikut  adalah  tabel  hasil pengujian  jarak  antara  koneksi  bluetooth  dengan  alat duduk lama.
Berdasarkan  hasil  tabel  diatas  dapat  disimpulkan untuk  jangkauan  jarak  koneksi Bluetooth HC-05 antara Smartphone  Android dan alat Bluetooth untuk dapat terhubung dengan jarakjangkauan maksimal 20 meter,  untuk  jarak  antara  24 meter  sampai  dengan jarak 28 meter  mengalamisinyal  yang  kurang  baik yaitu  terputus-putus,  dan  lebih  dari  jangkauan  32 meter  akan  mengalamaikoneksi  yang  mana  sinyalnya terputus  sehingga alat  tidak  terhubung  dengan smartphone android.

## IV. KESIMPULAN
Dari penelitian yang telah dilakukan dapat diambil kesimpulan  bahwa  sistem  pendeteksi  dan  sistem informasi pada duduk lama telah berjalan dengan baik. Sensor  suhu  digunakan  untuk mendeteksi  suhu bantalan dengan tampilan pada smartphone pada range 35 0 C  sampai  37 0 C.  Tampilan  suhu  dan  posisi  duduk pada  smartphone  telah  sesuai  degan  rancangan  yang diinginkan.jangkauan  jarak  koneksi Bluetooth HC-05 antara Smartphone  Android dan alat Bluetooth untuk dapat terhubung dengan jarakjangkauan maksimal 20 meter,  untuk  jarak  antara  24 meter  sampai  dengan jarak 28 meter  mengalami sinyal  yang  kurang  baik yaitu  terputus-putus,  dan  lebih  dari  jangkauan  32 meter  akan  mengalamaikoneksi  yang  mana  sinyalnya terputus  sehingga alat  tidak  terhubung  dengan smartphone android.

## REFERENSI
[1] Problem Associated With Prolonged Sitting - exerciseismedicine
[online] Available : http://www.exerciseismedicine.org/support_page.php/your-rx- for-health-series/ Prolonged Sitting
[2]  Health  experts  have  figured  out  how  much  time  you  should  sit each  day - The  Washington  Post  [online]  Available  : https://www.washingtonpost.com/news/wonk/wp/2015/06/02/m edical-researchers-have-figured-out-how-much-time-is-okay-to- spend-sitting-each-day/
[3] Hamilton MT, Genevieve N, Dunstat DW, Zderic TW, Owen N. CurrCardiovasc Risk  Rep. 2008 July; 2(4): 292 – 298
[4] Mummery WK, Schofield GM, Steele R, Eakin EG, Brown WJ. Occupational  sitting  time  and  overweight  and  obesity  in Australian workers. AmJPrev Med 2005; 29:91-97.
[5] Why sitting increases your risk of dying sooner – Forbes (2014) [online] Available : http://www.forbes.com/sites/robertglatter/2013/02/09/why- sitting-increases-your-risk-of-dying-sooner/
[6]  The  health  hazards  of  sitting - The  Washington  Post  [online] Available : https://www.washingtonpost.com/apps/g/page/national/the- health-hazards-of-sitting/750/
[7]   Brigid M Lynch, Neville Owen. Too much sitting and chronic disease  risk:  steps  to  move  the  science  forward  Annals  of Internal Medicine 2015 January 20, 162 (2): 146-7
[8]  Thorp,  Alicia  A.  2010.  Health  Services  Research,  Deleterious Associations of  Sitting  Time  and  Television  Viewing  Time With  Cardiometabolic  Risk  Biomarkers,  [online]Available  : http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2809275/
[9]  Yulastri,ST.,MT,  Era  Madona,SST.,MSc,  Rancang  bangun prototype stasiun cuaca untuk mendeteksi bencana galodo pada daerah  curah  hujan  tinggi  dengan  menggunakan  sistem  data minning, Desentralisasi – Fundamental, 2015-2016
[10]  Era  Madona,SST.,MSc,  Design  dan  implementasi  wireless sensor  network  pada  prototype  pendeteksian  material  galodo, Desentralisasi – Hibah Bersaing/Produk Terapan, 2016-2017
[11] Aprinal Adilla,ST.,MKom, Sistem monitoring efek duduk lama berbasis web, Desentralisasi – Hibah Bersaing/Produk Terapan, 2016-2017