Abstrak —Olahraga adalah salah satu aktivitas fisik maupun psikis  seseorang  yang  berguna  untuk  menjaga  dan meningkatkan kualitas kesehatan. Olahraga memiliki banyak manfaat jika dila- kukan secara rutin. Salah satu olahraga yang ringan dan mudah  adalah bersepeda. Meskipun demikian, banyak masyarakat yang masih kurang atau tidak berolahraga. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa hal seperti kesibukan, cuaca yang tidak menentu,  serta kejahatan yang semakin meningkat. Penelitian ini terkait rekayasa permainan olahraga bersepeda menggunakan Unity guna memudahkan masyarakat bersepeda dengan fitur seperti  pemantauan detak jantung, kecepatan dan jarak tempuh. Pengu- jian ketiga fitur diatas pada permainan bersepeda ini dilakukan secara enam tahapan, yaitu pengujian mekanik, pengujian ske-  nario  dan  FSM pengujian sensor detak jantung, pengujian sensor hall effect dan potensiometer, pengujian alat, pengujian integrasi alat dengan permainan, dan pengujian menampilkan data pada  UI.  Dari keseluruhan  pengujian,  diperoleh  hasil  untuk  fitur  kecepatan dan jarak tempuh yang sesuai dengan perhitungan. Sedangkan untuk fitur detak jantung, hasil yang didapat kurang  akurat karena tidak sesuai dengan detak jantung normal.
Kata Kunci —Olahraga, Bersepeda, Permainan, Detak Jantung, Unity.

## I. PENDAHULUAN
ETIAP orang  ingin  memiliki  tubuh  yang  sehat  dan bugar dengan  cara  yang  mudah  dan  nyaman.  Salah satunya  adalah dengan  berolahraga.  Olahraga  adalah  salah satu aktivitas fisik maupun  psikis  seseorang  yang  berguna untuk  menjaga  dan meningkatkan  kualitas  kesehatan  [1]. Manfaat  olahraga  yang rutin  setiap  hari  bagi  tubuh  adalah dapat membantu mencegah berbagai macam penyakit, seperti penyakit jantung dan stroke Olahraga juga dapat membantu mengurangi lemak tubuh, mejaga berat badan, memperkuat tulang  dan  otot,  meningkatkan  daya  tahan  tubuh  dan metabolisme,  sehingga  dapat mencegah  berbagai  penyakit termasuk  mengendalikan  diabetes tipe  2.  Selain  untuk meningkatkan  kesehatan  fisik,  olahraga  juga  dapat meningkatkan  kualitas  hidup  seperti  memperbaiki suasana hati,  membuat  tidur  lebih  nyenyak,  mengatasi  stres, dan lain-lain.  Bersepeda  merupakan  salah  satu  olahraga yang dapat dilakukan dengan mudah karena tidak memerlukan kemampuan  fisik  yang  tinggi.  Selain  umumunya  saat  ini sebagai  alat  olahraga,  sepeda  pada  awalnya  digunakan sebagai alat  transportasi.  Sepeda  pertama  kali  dibuat  pada tahun  1818  oleh Karl Fond Drais dalam bentuk sebuah velocipede yang diberi nama laufmaschine yang berarti mesin yang  dapat  berlari yang berupa sepeda kayu tanpa pedal. Sepeda yang aman dikendarai dan mengunakan rantai pada pedal dan roda baru diproduksi di pabrik pada tahun 1885.
Menurut data dari Riset Kesehatan Dasar (Riskeda) yang dilaksanakan pada tahun 2018, sebanyak 33,5% masyarakat masih kurang berolahraga [2]. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal seperti kesibukan, cuaca yang tidak menentu
dan kejahatan yang semakin marak terjadi. Dengan perkembangan jaman, olah raga didalam ruangan makin diminati  masyarakat termasuk bersepeda dengan mengunakan sepeda  statis.  Manfaat  berolahraga  dengan menggunakan sepeda statis hampir sama dengan bersepeda di luar ruangan.
Berdasarkan  survei  yang  dilakukan  oleh  Nielsen Indonesia, Nielsen New Normal Survey, konsumsi hiburan yang berbasis daring mengalami peningkatan selama tahun 2020,  salah satunya adalah game. Konsumsi game daring menga-  lami peningkatan sebanyak 62% dari tahun sebelumnya.  Oleh karena itu, Dengan menggunakan Game Engine Unity dapat dikembangkan sebuah permainan untuk memudahkan  masyarakat  berolahraga,  terutama  bersepeda. Dengan fitur pemantauan detak jantung, jarak, dan kecepatan serta dapat  dimainkan  secara  daring  bersama  teman  dan keluarga.
Pembahasan pada paper ini dimulai dengan membaca dan memahami mengenai penelitian lain (Bagian II). Kemudian dilanjutkan dengan penjelasan mengenai arsitektur dari sistem yang dibuat (Bagian III). Berdasarkan hal tersebut, kami menunjukkan hasil dari penelitian ini dan pengujiannya (Bagian IV). Terakhir, didaptkan kesimpulan dari penelitian yang telah dilakukan (Bagian V)

## VirGoes : Permainan Olahraga Bersepeda Tiga Dimensi Dilengkapi Sensor Detak Jantung
Ghazian Milzam Syazili, Arief Kurniawan,dan Dion Hayu Fandiantoro Departemen Teknik Komputer, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : dion@its.ac.id
S
Gambar 1. Desain sistem.
Gambar 2. Diagram alir dari permainan.

## II. PENELITIAN TERKAIT
Beberapa  penelitian  lain  pernah  dilakukan  dan  juga dipasarkan  seperti Zwift dan Strava . Zwift adalah  Program trainer Sebuah  program  pelatihan  yang  digunakan  para profesional  dalam  pelatihan  dalam  rangka  persiapan mengikuti  perlombaan. Dengan menggunakan Zwift, pengguna bisa  bersepeda  secara  virtual  dengan  berbagai orang  dibelahan  dunia  lain  secara  online.  Cara menggunakannya  seperti  bermain game konsol secara online, pengguna bisa memilih track sesuai dengan pilihan. Zwift merupakan hasil gagasan dari Eric Min, sang pendiri bersama dengan ahli pemograman Jon Mayfield.
Salah  satu  aplikasi  olahraga  yang  paling  populer  dan berkembang  pesat  adalah  Strava.  Kemudahan  penggunaan, fitur  yang  banyak,  jaringan  sosial  tanpa  batas  tempat  dan waktu,  konektivitas  dengan  gadget  dan  aksesoris  olahraga, dan  support yang terus berkembang membuat Strava membawa olahraga ke dimensi yang berebeda. Mulai  dari bersepeda atau pelari amatir sampa atlet pro bergabung dalam sebuah komunitas, yang saling memotivasi, saling bersaing, saling  berlomba,  menganalisa  performa,  dan  berusaha mencapai targetnya masing-masing.
Penelitian  selanjutnya  adalah KAIST  Interactive  Bicycle Simulator yang dilakukan oleh  Dong-Soo  Kwon  dkk  [ 3 ] ini,  pengguna  sepeda  merasakan  gerakan  dan  memiliki pengalaman  visual  seolah-olah  berada  di  kampus  Korea Advanced  Institute  of  Science  and  Technology.  Simulator terdiri dari sepeda, Stewart Platform , pegangan menggunakan CI  Magneto-Reological,  dan  pedal  sistem resistensi untuk menghasilkan perasaan gerak waktu nyata. Sistem ini terdiri  dari sistem pembangkitan gerak yang terbuat dari platform Stewart untuk memberikan gerakan 6- DoF  ( Degrees  of Freedom )  ke  sepeda,  resistansi  pegangan dan pedal yang terpasang pada stang dan roda belakang.
Selanjutnya  ada  penelitian  oleh  Yuk-Ming  Tang  dkk dengan judul The Development of a Virtual Cycling Simulator yang mana sistem ini berkerja berdasarkan gerakan sepeda, sinyal yang sesuai kemudian ditransmisikan ke PC yang mengendalikan sistem. Sinyal menunjukkan sudut putar roda  depan  dan  kecepatan  roda  belakang.  Sinyal  lalu ditransmisikan melalui  port  serial.  Sistem  kontrol  utama menerjemahkan  sinyal yang diterima dan menghitung  torsi resistif  yang  diperlukan untuk aktuator. Sementara itu,
Tabel 1. Konfigurasi Pin Alat Pengontrol.
Arduino  A3144  Potensiometer  Pulse Rate HC-05 VCC  5 V 5 V 5 V 5 V 5 V GND  GND GND GND GND GND Input  - D2 A1 A0 - Tx Tx - - - Rx Rx Rx - - - Tx Tabel 2. Hasil Pengujian Skenario dan FSM. No  Keadaan Kondisi Aksi Keterangan 1 Menu "Play" Diam Sesuai 2 Diam Input dari Sensor Bergerak Sesuai 3 Bergerak Deselerasi Diam Sesuai 4 Bergerak Menuju Target Target Sesuai 5 Bergerak Keluar Jalur Game Over Sesuai 6 Target Target Belum Tercapai Bergerak Sesuai 7 Target Target Tercapai  Game Over Sesuai 8 Game Over "Main Menu" Menu Sesuai
Gambar 6. Skematik alat pengontrol.
Gambar 3. Diagram state.
Gambar 4. Perancangan dan pemodelan alat saat diimplementasikan ke sepeda.
Gambar 5. Pegujian mekanik permainan.
lingkungan virtual yang sesuai dihitung dan dirender. Sinyal lalu ditransmisikan  ke  proyektor  untuk  menampilkan pemandangan [4].

## III. DESAIN DAN IMPLEMENTASI
Pada bagian ini akan dijelaskan mengenai metode dan desain dari sistem yang akan dibuat berikut tahapan- tahapannya. Desain sistem merupakan konsep dari pembuatan dan per- ancangan infrastruktur yang kemudian digambarkan dalam  bentuk  blok-blok  alur  (diagram)  yang  harus dikerjakan.

## A. Desain Sistem
Pada pengembangan sistem yang dilakukan, digunakan lap- top sebagai komponen utama dan juga software Unity yang menjadi game engine untuk membuat dan menjalankan permainan. Input sinyal dari sensor Hall Effect, Pulse Rate dan  Potensiometer yang dipasangkan pada sepeda diolah terlebih dahulu di Arduino. Sinyal yang telah diolah tersebut hasilnya  akan menjadi nilai input yang digunakan untuk permainan dan  dikirimkan ke laptop/PC menggunakan bluetooth. Laptop/PC  juga digunakan sebagai dispaly unit untuk menampilkan hasil dari permainan yang sudah dibuat. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada Gambar 1.
1) DesainSoftware
Di  dalam  Unity  terdapat physics  engine yang  mana memungkinkan  objek  untuk  mendekati  gaya  universal  di alam seperti gravitasi, kecepatan, percepatan, dan gesekan. Ini memungkinkan  berbagai  objek  dengan  berbagai  properti fisik  untuk  berinteraksi  dengan   objek lain dalam Scene secara dinamis. Pada tahap pembuatan permainan dibutuhkan sebuah skenario agar permainan lebih  menarik dan  punya tujuan. Pada permainan ini, skenario yang digunakan adalah pemain diharuskan untuk tetap berada pada jalur atau jalan. Jika avatar keluar dari jalur, maka permainan akan berakhir. Pemain juga mempunyai target atau  tujuan pada permainan ini. Target dari permainan adalah jarak yang ditempuh avatar sudah tercapai, pada penelitian ini digunakan jarak tempuh 100m. Untuk menerapkan skenario tersebut maka digunakan metode Finite Satate Machine (FSM) yang  mana  akan
menentukan apakah pemain sudah mencapai skenario yang sudah ditetapkan dengan menetapkan beberapa  state  atau keadaan  pada  permainan.  Dari  diagram  alir  pada Gambar 2 dapat dilihat bagaimana proses jalannya permainan. Ketika permainan dimulai, maka avatar akan diam, avatar baru akan bergerak  ketika  adanaya  input  dari  sensor  dan  Arduino. Setelah avatar bergerak, maka akan dilihat apakah  avatar keluar dari jalur atau tidak.  Jika  keluar  dari  jalur maka permainan akan berakhir. Jika tidak keluar dari jalur, permainan  akan  dilanjutkan  dan  akan  dilihat  lagi  apakah avatar sudah mencapai target atau belum.  Permaian  akan tetap lanjut jika target belum tercapai. Sebaliknya permainan akan berakhir jika avatar telah mencapai target.

## 2) DesainHardware
Pada penelitian ini, alat pengontrol  dibuat menggunakan tiga komponen utama sebagai pemberi input. Tiga komponen tersebut adalah potensiometer, Hall Effect Sensor, dan Pulse Rate Sensor. Alat ini dihubungkan menggunakan bluetooth yang  mana  data  input  akan  diolah oleh Arduino yang kemudian dikirimkan ke laptop. Potensiometer digunakan untuk mengontrol kemudi yang dimana jika terdeteksi adanya perubahan nilai dari tegangan masuk maka  avatar akan berbelok. Hall Effect Sensor berkerja dengan cara mendeteksi magnet yang terpasang pada ruji roda belakang sepeda, hal
Tabel 3.
Perbandingan Hasil Pengukuran Nilai Pulse Rate Dengan Mi Band 5.
No. Mi Band 5 (bpm) Pulse Rate (bpm) Eror (%) 1 85 71 16,47 2 89 71 20,22 3 88 71 19,32 4 86 71 17,44 5 89 71 20,22 6 88 71 19,32 7 85 71 16,47 8 89 71 20,22 9 86 71 17,44 10 87 71 18,39 Rata-rata 87,2 71 18,58 Tabel 4. Resistansi Potensiometer dan Sudut Kemudi. No. Nilai Resistansi (Ω) Nilai Referensi (°) Nilai Ukur (°) 1 ± 0 -90 -90 2 ± 5K 0 -2 3 ± 10K 90 90
Gambar 7. Hasil pembacaan hall effect sensor pada serial monitor.
ini dapat digunakan untuk menggerakkan avatar maju. Setiap magnet terdeteksi maka rangkaian akan tertutup, maka dapat dikalkulasikan  berapa  kali  rangkaian  tertutup  dalam satu detik dan akan didapat nilai RPM. Dengan nilai RPM akan didapat juga nilai dari kecepatan dan juga jarak  tempuh dengan mengetahui berapa jari-jari dari roda belakang sepeda. Pulse Rate Sensor untuk membaca data detak jantung pemain dengan cara memancarkan cahaya ke bagian tubuh. Cahaya tersebut  kemudian  akan  menembus  kulit  dan  kemudian dipantulkan sehingga dapat dibaca oleh reseptor pada sensor. Dengan  menghitung  pantulan  cahaya  tersebut  maka  dapat dihitung nilai detak jantung dalam beat per menit atau bpm. Skematik dari alat pengontrol dapat dilihat pada Gambar 3 dan keterangan konfigurasi pin dapat dilihat pada Tabel 1.

## B. Analisa Perhitungan Laju Alir Massa Udara
Pada  tahap  ini  dilakukan  implementasi  dari  desain  dan metode-metode yang digunakan. Hasil dari implementasi dari desain dan metode dengan menggunakan perangkat lunak dan keras adalah sebagai berikut:

## 1) Implementasi Aset dan Mekanik Permainan
Dengan  mengunakan  komponen-komponen  dari  unity physics  engine  seperti Rigidbody  dan  Collider ,  aset  yang sudah  dibuat  dapat  dimasukkan  dan  kemudian  dipro gram. Rigidbody diterapkan pada avatar akan memberikan properti fisik seperti gravitasi dan bobot, sehingga kemudian avatar bisa memiliki percepatan dan kecepatan. Collider dapat digunakan oleh aset-aset lain seperti jalan dan gedung untuk
Gambar 11. Hasil pembacaan alat pada serial monitor arduino IDE.
Gambar 12. Hasil input data dari arduino ditampilkan pada UI.
Gambar 8. Alat pengontrol yang sudah dirakit.
Gambar 9. Alat pengontrol yang sudah dipasang pada sepeda.
Gambar 10. Gambaran detail pemasangan alat.
memberikan properti nyata agar avatar  tidak  hanya  tembus melewati objek tersebut.

## 2) Implementasi Mekanik Dengan Skenario
Setelah  dilakukan  implementasi  aset  dan  mekanik, selanjutnya  akan  diimplmentasikan  pada  skenario  yang sudah dibuat. Pada permainan ini, skenario yang digunakan adalah pemain diharuskan untuk tetap berada pada jalur atau jalan. Jika avatar keluar dari jalur, maka  permainan  akan berakhir. Pemain juga  mempunyai target atau tujuan pada permainan  ini.  Goal  dari permainan  adalah  jarak  yang ditempuh avatar sudah tercapai, pada penelitian ini digunakan jarak tempuh 100m.
Untuk  menerapkan skenario tersebut maka digunakan metode Finite State Machine (FSM). Gambar 4 menerangkan bagimana state atau kondisi dari avatar  dan  permainan. Ketika  permainan   dimulai   maka akan masuk pada state "MENU",  ketika  pemain  memilih tombol "Play" maka permainan akan dimulai. Selanjutnya avatar akan berada pada posisi  "DIAM".  Avatar  akan  berada  pada  state "BERGERAK"  atau  bergerak  ketika  diberikan  input  dari arduino, avatar akan kembali pada "DIAM" ketika mengalami deselerasi. State Game Over terjadi ketika avatar keluar dari jalur,  yang  mengharuskan  pemain  untuk  mengulang permainan dengan kembali ke Main Menu . Permainan juga akan  berakhir  jika  state  "TARGET"  tercapai,  jika belum tercapai maka permaian akan kembali pada state "BERGRAK".

## 3) Implementasi Aset menjadi Level
Aset-aset yang sudah dibuat seperti jalan, gedung, dan pepohonan disusun dan dibentuk agar menjadi tampilan lingkungan pemandangan di Institut Teknologi Sepuluh Nopember  (ITS).  Lalu  ditambahkan  aset  lampu  jalan  dan bangku yang diletakkan di pinngir jalan untuk melengkapi level. Aset-aset ini kemudian diberikan komponen Collider agar terjadi reaksi yang dinamis dan nyata antara avatar dan lingkungan sekitar.

## 4) Implementasi Mekanik dan Sensor dengan UI
Unity  memiliki  sistem  UI  yang  mempermudah penempatan  komponen-komponen  UI  di  tampilan  layar pemain. Data dari sensor melaului Arduino seperti kecepatan, jarak  tempuh, sudut  kemudi,  dan detak  jantung  yang masih dalam  bentuk  float  dan  int,  harus  diubah  terlebih dahulu menjadi string agar dapat dibaca dan ditampilkan oleh Unity. Ketika avatar bergerak maju karena adanya input dari sensor Hall  Effect  maka  nilai  kecepatan  dan jarak  akan  berubah. Begitu  juga  dengan  detak  jantung dan  sudut  kemudi  yang menerima  input  dari  Pulse  Rate  dan  Potensiometer. Perubahan nilai-nilai tersebut dapat dilihat oleh pemain pada tampilan layar.

## 5) Implementasi Alat Pengontrol
Untuk mengimplementasikan perancangan alat ini pada sepeda, maka rancangan yang didapatkan adalah sesuai dengan Gambar 3. Dimana salah satu ruji sepeda akan ditempelkan magnet yang cukup kuat agar dapat terdeteksi oleh sensor magnet pada jarak tertentu. Sedangkan sensor magnet A3144 akan diletakkan di belakang garpu sepeda agar dapat mendeteksi setiap magnet mendekatinya. Melalui magnet ini dapat dihitung berapa perpu-  taran roda setiap detik dan diubah menjadi nilai rotasi per  menit  atau  rpm.
Untuk  menghitung  kecepatan  dapat dikalkulasikan menggunakan nilai rpm tad dengan rumus:
𝑣𝑣 = 2 × 𝜋𝜋 × 𝑥𝑥 (1) Dengan  r  adalah  jari-jari  roda,  t  adalah  waktu,  dan  rpm diambil dari output Hall Effect Sensor dengan hasil nilai kecepatan  dengan  satuan  meter  per  menit  yang  kemudian dikonversikan menjadi km/h. Begitu juga dengan jarak tempuh, ini dapat diukur dengan menggunakan persamaan:
𝑑𝑑 = (2 × 𝜋𝜋 × 𝑟𝑟) × 𝑎𝑎𝑎𝑎 (2) Ini  merupakan  rumus  keliling  roda  dikalikan  dengan putaran  roda.  Putaran  rodadidapat  dari  Hall  Effect  Sensor yang tiap mendeteksi magnet akan menghitung  perputaran roda.  Potensiometer  digunakan  untuk  mengontrol sudut kemudi sepeda dari -90°  sampai 90°.  Potensiometer diletakkan  pada stang  sepeda  sehingga  pemain  dapat menggerakkannya  ketika  mengayuh  sepeda.  Pulse  Rate Sensor  dapat  ditempelkan  pada  Gambar  5  merupakan ilustrasi  dari  penempatan  alat  pada sepeda. Sepeda juga nantinya akan ditempatkan pada platform yang memiliki tiga buah  roller,  dua  dibelakan  dan  satu  di  depan.  Alat dihubungkan menggunak bluetooth yang akan memberikan nilai  output  dari  Arduino  ke  laptop.  Nilai  output  yang diberikan oleh Arduino berupa integer akan dikirimkan  ke Unity  dengan  format  kecepatan,  sudut  kemudi,  denyut jantung,  dan  jarak  tempuh.  Nilai-nilai  ini  dipisah dengan tanda koma (,) sehingga  memudahkan  pembacaan Oleh Unity. Satuan dari kecepatan adalah  km/h, denyut jantung adalah bpm ( beats per minute ), sudut kemudi dalam derajat, dan jarak tempuh dalam meter.
6) Integrasi Alat Pengontrol dengan Permainan
Untuk dapat membaca data dari Arduino yang berupa serial, ada beberapa pengaturan yang harus diubah di Unity. API Compatibility Level harus diubah dari .NET 2.0 menjadi .NET 4.x agar unity dapat membaca input serial. Lalu, port yang  dituliskan  pada  program  juga harus sama dengan port dari Arduino. Nilai yang didapat dari Arduino harus dipisah terlebih dahulu untuk mendefinisikan  percepatan  dan  sudut kemudi.

## IV. PENGUJIAN DAN HASIL
Pada bagian ini akan dipaparkan hasil implementasi dari rancangan  desain  yang  sudah  dibuat  dan  dipaparkan  pada bagian III, diikuti dengan hasil pengujian serta analisa dan tindak lanjut penelitian.

## A. Pengujian Mekanik Permainan
Pengujian Mekanik Permainan dilakukan untuk mengetahui bagaimana pemain bisa menggerakkan avatar tanpa masalah dengan input dari keyboard. Pergerakan avatar bertumpu  pada  dua sumbu, yaitu sumbu-Z untuk bergerak maju dan sumbu-X untuk berbelok. Avatar hanya bisa berbelok ketika bergerak  maju  atau  diberikan  input  untuk maju seperti pada Gambar 6.
Dilakukan juga pengujian untuk melihat apa yang terjadi jika avatar keluar dari jalur dan meanabrak gedung. Ini dilakukan untuk mengetahui sistem Rigid Body dan Collision yang termasuk dalam Unity Physics Engine sudah diterapkandan berfungsi dengan baik. Ketika avatar
menabrak gedung atau  pinggiran  jalan,  maka  avatar  akan berhenti.

## B. Pengujian Skenario dan FSM
Pada Pengujian Mekanik Permainan, sudah dilakukan pe- ngujian  jika  avatar  keluar  dari  jalur.  Pada  tahap  pengujian tersebut belum diterap FSM. Pada tahap ini, pengujian akan dilakukan terhadap FSM yang mana terdapat lima State dalam permainan ini. State pertama yaitu Menu, yang mana ketika  pertama  masuk  permainan  akan  menuju  pada  Main Menu. Selanjutnya  adalah  state  diam  yang  terjadi  ketika tombol  ’Play’  dipilih  dan  tidak  ada  input  yang  diberikan kepada  avatar. State bergerak terjadi ketika input dari alat diberikan, avatar dapat bergerak maju dan belok ke kiri dan kanan. Ketika avatar dalam state bergerak, terdapat juga suara yang  menyertai.  Avatar akan kembali ke state diam ketika terjadi deselerasi.  Permainan akan berakhir ketika avatar berada pada State game over dan telah mencapai target. Game over  terjadi  ketika  avatar keluar dari jalur yang ada, sedangkan state target ketika avatar mencapai jarak tempuh tertentu  yang  pada  penelitian  ini ditentukan sebesar 100m. Hasil dari pengujian dapat dilihat  pada Tabel 2  dan dapat disimpulkan bahwa penerapan FSM sudah sesuai.

## C. Pengujian Sensor Detak Jantung
Pulse Rate Sensor digunakan sebagai sensor detak jantung pada  penelitian  ini.  Pulse  Rate  Sensor  berkerja  dengan cara  mengirim  gelombang  cahaya  ke  kulit  pengguna. Cahaya ini kemudian ditangkap oleh photodetector yang kemudian  mengubahnya menjadi sinyal digital 0 dan 1. Berikut adalah  hasil  dari  pembacaan  denyut  jantung menggunakan  Pulse  Rate Sensor. Sensor ini kemudian ditempelkan pada tangan pemain menggunakan plester. Hasil dari  pembacaan  detak  jantung menggunakan Pulse Rate Sensor didapatkan dari 10 kali pengukuran didapatkan nilai 71 bpm. Selanjutnya hasil pembacaan tersebut dibandingkan dengan hasil yang diukur menggunakan perangkat Mi Band 5 seperti  yang  disajikan pada Tabel 3. Perbandingan hasil pengukuran antara Pulse Rate dan Mi Band 5 diperoleh eror sebesar 18,58%.

## D. Pengujian Sensor Hall Effect dan Potensiometer
Salah satu ruji sepeda akan ditempelkan magnet yang cukup kuat agar dapat terdeteksi oleh sensor hall effect pada jarak tertentu. Sedangkan sensor hall effect akan diletakkan di  belakang garpu sepeda agar dapat mendeteksi setiap magnet mendekatinya. Hasil output hall effect dapat dilihat pada  Gambar  7. Hasil ini dapat dibuktikan dengan menggunakan persamaan 1 Pada penelitian ini jari-jari roda adalah 20 cm atau 0.2 m yang mana akan mendapatkan nilai kecepatan dala  satuan  meter  per  menit  dan  dikonversikan menjadi km/h. Hasil yang ada pada Gambar 7, pada putaran roda 60 rpm diperoleh  nilai kecepatan 4 km/h dan jarak bertambah 2 meter. Pada 119 rpm diperoleh kecepatan 8 km/h dan jarak menjadi 4 meter. Sehingga dari hasil tersebut dapat disimpulkan pengukuran sensor Hall Effect adalah tepat.
Potensiometer digunakan untuk mengontrol sudut kemudi dari sepeda. Diambil nilai minimum, tengah dan maksimum dari potensiometer. Lalu diberikan nilai referensi dengan nilai minimum yaitu -90°, tengah 0°, dan maksimum 90°. Hubungan antara nilai resistansi potensiometer dengan nilai
referensi dan nilai terukur sudut kemudi dapat dilihat pada Tabel  4. Untuk  menghitung nilai yang benar dilakukan dengan menggunakan  metode  kalibrasi  dua  arah  yang persamaannya adalah:
𝑁𝑁𝑁𝑁 = �(𝑁𝑁𝑁𝑁−𝑁𝑁𝑈𝑈)×𝐽𝐽𝐽𝐽� 𝐽𝐽𝑁𝑁 + 𝑅𝑅𝑁𝑁 (3) Dimana:
NB = Nilai Benar NU = Nilai Ukur UB = Nilai Ukur Bawah JR = Jangkauan Referensi JU = Jangkauan Ukur RB = Referensi Bawah Dari Tabel 4 didapatkan UB = -90°, JR = 180, JU = 180, dan RB = -90°. Maka didapatkan Nilai Benar untuk resistansi ±  0  Ω  sudut  kemiringannya  -90°, nilai ± 5 K Ω  sudut kemiringannya -2°, dan pada nilai resistansi ± 10 K Ω sudut kemiringannya 90°.

## E. Pengujian Alat Pengontrol
Mengikuti skematik rangkaian, alat pengontrol dirakit seperti  pada  Gambar  8.  Alat  yang  sudah  dirakit  kemudian dipasangkan pada sepeda dan diletakkan diatas platform bersepeda seperti Gambar 9. Posisi pemasangan masing- masing komponen dapat dilihat lebih jelas pada Gambar 10. Potensiometer sebagai pengatur sudut kemudi avatar dipasangkan pada bagian antara badan dan stang sepeda dihubungkan dengan sistem penarik sehingga pemain dapat mengendalikan avatar  dengan menggunakan stang sepeda seperti pada Gambar 10  bagian (b).  Hall Effect Sensor sebagai pengatur kecepatan dipasangkan  pada garpu belakang sepeda agar dapat mendeteksi magnet  yang dipasang pada ruji roda belakang sepeda seperti pada Gambar 10  bagian (a). Kecepatan  didapat  dari  menghitung perputaran roda  dalam  satu  menit,  kemudian  dikalikan keliling  roda.  Lalu  diubah  satuannya  menjadi  km/h.  Jarak tempuh  juga dapat dihitung menggunakan hall effect sensor, dengan cara mengalikan keliling roda dengan putaran roda. Alat pengontrol lalu dihubungkan ke laptop dengan menggunakan  modul  Bluetooth  HC-05.  Melalui  Serial Monitor yang terdapat di Arduino IDE dapat dilihat nilai-nilai yang dihasilk an seperti pada Gambar 11. Gambar tersebut menunjukkan pembacaan dari nilai kecepatan, sudut kemudi ,detak jantung, dan jarak tempuh. Hasil input yang diberikan oleh Arduino sesuai dengan hasil output yang ditampilkan di UI permainan.

## F. Pengujian Integrasi Alat dengan Permainan
Alat dihubungkan dengan Laptop menggunakan modul Bluetooth HC-05. Dengan mengetahui port dari papan Arduino,  Unity  dapat  membaca  input  yang  diberikan  oleh Arduino. Nilai-nilai dari output Arduino seperti pada Gambar 11  yang  dipisahkan oleh tanda koma dibaca oleh Unity dengan menggunakan fungsi "Parse.value[n]". Data kecepatan dan sudut kemudi sudah berhasil digunakan untuk menggerakkan avatar pada  permainan  seperti  pada  Gambar 12.

## G. Pengujian Menampilkan Data pada UI
Pengujian ini bertujuan untuk melihat apakah data dapat ditampilkan pada UI sudah sesuai. Data dikirim dari Arduino
dengan format kecepatan, detak jantung, sudut kemudi, dan jarak  tempuh.  Hasil  data  yang  didapat  adalah  seperti Gambar  11. Hasil keempat data tersebut dipisahkan oleh tanda koma dan menggunakan fungsi "Parse.value[n]" agar dapat dibaca  oleh Unity. Data tersebut kemudian diubah menjadi "String"  agar dapat ditampilkan sebagai UI oleh Unity seperti pada  Gambar  12. Gambar 12  merupakan tampilan dari permainan yang berisi lingkungan dan juga data kecepatan, sudut kemudi, detak jantung, serta jarak. Data-data yang ditampilkan di UI tersebut  sesuai  dengan  input  yang diberikan oleh Arduino.

## V. KESIMPULAN
Pada  penelitian  ini  telah  dibuat  sebuah  permainan  yang memudahkan pengguna untuk berolahraga didalam ruangan dengan mendapatkan suasana di luar ruangan. Permainan ini dilengkapi dengan fitur pemantauan detak jantung, kecepatan, dan juga jarak tempuh. Dari hasil pengujian dan analisis  yang  telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan
bahwa hasil dari permainan sudah sesuai dengan desain. Hasil dari pengujian  alat  pengontrol didapatkan nilai kecepatan, jarak, dan sudut kemudi sesuai dengan desain sistem dan nilai sebenarnya, sedangkan nilai dari detak jantung mempunyai eror sebesar 18,58%.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  K. Cahya, “Pentingnya Olahraga Dalam Kehidupan Sehari Agar Sehat dan Bugar,” STIKES Surya Mitra Husada, Kediri, 2019. doi: 10.31219/osf.io/sr25x.
[2]  Lembaga Penerbit Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan (LPB), Laporan Nasional Riskesdas 2018 . Jakarta: Lembaga Penerbit Badan Penelitian dan Pengembangan Kesehatan (LPB), 2019.
[3]  D.-S. Kwon et al. , “KAIST Interactive Bicycle Simulator,” in Proceedings 2001 ICRA. IEEE International Conference on Robotics and Automation (Cat. No.01CH37164) , Jun. 2001, vol. 3, pp. 2313– 2318. doi: 10.1109/ROBOT.2001.932967.
[4]  Y.-M. Tang, M. H.-C. Tsoi, D. T.-P. Fong, P. P.-Y. Lui, K.-C. Hui, and K.-M. Chan, “The Development of a Virtual Cycling Simulator,” in Technologies for E-Learning and Digital Entertainment , 2007, vol. 4469, pp. 162–170. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-540-73011- 8_18.