## Jambura Journal of Electrical and Electronics Engineering

## Alat Kendali Hand Tractor Berbasis Berbasis IoT Pencegah Penyakit Hand-Arm Vibration Syndrome
Muhammad Fauzi Zulkarnaen* Sistem Informasi STMIK Lombok Lombok Tengah, Indonesia fauzi_tuan@yahoo.com*
Wire Bagye Teknik Informatika STMIK Lombok Lombok Tengah, Indonesia wirestmik@gmail.com Diterima : Desember 2023 Disetujui : Januari 2024 Dipublikasi : Januari 2024
Abstrak—Hand-Arm  Vibration  Syndrome  (HAVS)  adalah gangguan  kesehatan  yang  disebabkan  karena  getaran  mesin pada  tangan  secara  berlebihan.  HAVS  memberikan  efek rusaknya  pembuluh  darah,  otot  dan  tulang  menajadi  lemah, serta  kehilangan  sensoris  secara  permanen.    Seseorang  yang tedampak  Hand-Arm  Vibration  Syndrome  (HAVS)  salah satunya  ialah  pengendara  Hand  Tractor.  Pada  penelitian  ini dibangun alat Kendali hand tractor dengan mengimplementasikan  Internet  Of  Things  melalui  Wifi  LAN Untuk  mengurangi  getaran  yang  diterima  pengendara  hand traktor.  Alat  kendali  Hand  tractor  yang  dikembangkan memanfaatkan  smartphone  Android  sebagai  remote  control, Access point sebagai penghubung, rangkian elektronik berbasis Node  MCU  ESP8266  untuk  menerjemahkan  perintah  dari Smartphone android menjadi gerak untuk menggerakkan tuas kompling  utama  untuk  maju  dan  berhenti,  Tuas  Gas,  dan kopling  perseneleng  untuk  belok  ke  kiri  dan  belok  ke  kanan. Sebuah aplikasi android dikembangkan sebagai remote sumber perintah.  Metoda  yang  diterapkan  pada  penelitian  ini  adalah Research And Development dengan sepuluh (10) tahapan. Hasil pengujian  menunjukkan  alat  kendali  dapat  menarik  tuas kopling  handtractor  sehingga  alat  dinyatakan  cukup  mempu menggantikan pengendara handtractor.
Kata Kunci— HAVS; Node MCU ESP 8266; Hand Tractor; IoT
Hand-Arm  Vibration  Syndrome  (HAVS)  is  a  disorder  of  the human  hand  caused  by  exposure  to  machine  vibrations.  HAVS causes  damage  to  blood  vessels,  muscle  weakness,  permanent sensory loss, and bone damage. Hand Tractor Driver One of the workers affected by Hand-Arm Vibration Syndrome (HAVS). To reduce the vibrations received by the hand tractor driver, in this research  an  IoT-based  hand  tractor  controller  was  built.  The tractor  controller  implements  the  TCP/IP  protocol  in  a  small coverage  area,  namely  a  Local  Area  Network  (LAN)  with connecting  access  point  devices.  Android  smartphone  is  used  as the main remote control. An electronic circuit based on the Node MCU  ESP8266  to  translate  commands  from  an  Android smartphone into movements to move the main clutch lever to move forward and stop, the gas lever, and the shift clutch to turn left and turn  right.  The  access  point  is  used  to  connect  Android applications  with  electronic  circuits.  This  research  uses  the Research and Development method. The test results show that the controller can pull the handtractor clutch lever so that the tool is declared capable of replacing the handtractor driver.
Keyword— HAVS; Node MCU ESP 8266; Hand Tractor; IoT

## I. P ENDAHULUAN
Data  dari  ILO  ( International  Labour  Organization) diperoleh  data  setiap  tahun  jumlah  orang  meninggal  dunia karena  kecelakaan  atau  penyakit  akibat  kerja  (PAK)  lebih dari 2,78 juta. Terjadi cedera dan terjangkait penyakit akibat kerja  yang  berdampak  pada  absensi  kerja  sekitar  374  juta. Hand-Arm Vibration Syndrome (HAVS) merupakan kelainan pada  tangan  manusia  disebabkan  getaran  yang  bersumber dari  mesin  mengenai  tangan  dalam  waktu  yang  lama  atau diatas angka maksimal.
Dampak  dari Hand-Arm  Vibration  Syndrome (HAVS) pada  kurun  waktu  yang  lama  memberikan  efek  rusaknya pembuluh  darah,  otot  dan  tulang  menajadi  lemah,  serta kehilangan sensoris secara permanen [2] .  Pada tahun 2011 diterbitkan  Peraturan  Menteri  (Permen)  Tenaga  Kerja  dan Transmigrasi Nomor  PER.13/MEN/X/2011.  Menyebutkan nilai ambang  batas  getaran  berdasarkan lama waktu. untuk pemaparan  getaran  pada  tangan  dan  lengan  dimuat  pada Tabel 1.
Tabel 1.  Nilai Ambang Batas (NAB) Getaran untuk Pemaparan
Tangan dan Lengan. Jangka waktu pemaparan / hari kerja NAB Pada Frekwensi dominan meter / detik kuadrat (m/s 2 ) 4 sampai 8 jam 4 2 sampai 4 jam 6 1 Jam 8 Kurang dari 1 jam 12
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa seorang pekerja traktor  sawah  bekerja  selama  3  jam  per  hari.  Sebuah Hand Tractor di jalankan oleh 3 sampai 4 orang buruh dalam satu hari dengan sistem roling. Maka Nilai Ambang Batas (NAB) getaran untuk pemaparan lengan dan tangan seorang opertaor ialah 6 m/s2. Intensitas getaran pada alat kerja dan intensits terpapar getaran  diperoleh 59,3 % terpapar getaran  dengan
nilai  lebih  besar  dari  4  m/s2  sedangkan  40  %    responden terkena  getaran  dibawah  angka  4  m/s2.  Permasalahan  yang dirasakan  adalah  telapak  tangan  serta  jari  jemari  terasa bergetar  dan  menebal,  otot  lengan  kaku  dan  sakit  ekstrem, nyeri  pada  bagian  sendi  siku  dan  terasa  kaku,  nyeri  pada pergelangan tangan, jari jari menjadi lebih terlihat pucat dan mati rasa pada telapak tangan, selanjutnya 56,26 % responden dinyatakan positif mengalami Hand-Arm Vibration Syndrome (HAVS) dan 43,75 % responden negatif  [3][4]. Inovasi  terus  dilakukan  dalam  berbagai  aspek  salah satunya  penerapan  Internet  of  Things  (IoT)[5]. Internet  of Things (IoT)  adalah  salah  satu  hasil  penerapan  pemikiran sejumlah  peneliti  yang  melakukan  mengoptimasi  sejumlah perangkat  dan  modul  sensor, radio  frequency  identification ( RFID),  jaringan  sensor  tanpa  kabel  serta  smart  object  lain yang sehingga manusia dapat   melakukan interaksi dengan peralatan elektronik maupun mekanik dengan memanfaatkan jalur wireless baik  skala  lokal  maupun  internasional (internet)[6] [7] [8].
Telah  dilakukan  perancangan  sistem  kendali  remote jarak  jauh  untuk  mengendarai  traktor  tangan  menerapkan aplikasi  bluetooth  android  untuk  memudahkan  pekerjaan manusia.  Mekanisme  kinerja  rancangan  alat  ini  adalah memanfaatkan  gelombang  bluetooth  yang  terhubung  antara alat kendali dan telepone pintar untuk mengendalikan traktor tangan dari jarak jauh sehingga tadak harus menggendalikan traktor  secara  langsung  seperti  pada  umumnya.  Setelah melalui uji yang dilakukan di lahan pertanian menunnjukkan bahwa  rancangan  sistem  kendali  remote  jarak  jauh  untuk mengendarai  traktor  tangan  ini  telah  bejalan  dengan  baik. Kelemahan alat pada jarak traktor tangan dengan handphone dapat dikendali menggunakan maksimal sejauh 64 meter [9].
Upaya  peningkatan  kesehatan  pada  operator  tractor telah dilakukan dengan meakukan Redesain Traktor Capung pada  bagian  kemudi  berdasarkan  ukuran  tubuh  operator. Hasil  penelitian  menunjukkan  data  penurunan  beban  kerja dengan nilai 15,94%, penurunan tingkat keluhan muskuloskeletal dengan nilai 14,96% dan penurunan tingkat kelelahan dengan nilai 13,93%. Ditinjau dari aspek persepsi menunjukkan  terjadinya  peningkatan  pada  kepuasan pengguna  dengan  nilai  30,77%,  demikian  juga  kenaikkan tingkat kepuasan petani ditandai dengan menurunnya angka gap  antara  persepsi  dan  ekspektasi  yaitu  dari  nilai  0,79 menjadi  nilai  0,19.  Namun  paparan  getaran  kepada  opertor tidak dilakukan pengukuran [10].
Pada Rabu tanggal 28 November 2018 news.detik.com memberitakan  tentang  kontroller  tractor  kontrol  traktor siluman.  Pencetus  kontroller  tractor  kontrol  traktor  siluman ialah  Wahid  Hasyim  umur  34  tahun.  Melakukan  inovasi dengan  membuat  modifikasi  traktor  tanpa  awak  dengan melakukan modifikasi alat kontrol drone. Liputan 6.com pada tangggal  5  Desember  2018  menulis  Biaya  bahan  produksi kontroller tractor kontrol traktor siluman membutuhkan biaya antara 3 sampai 3,5 juta rupiah setiap unit untuk produk versi trial. Satu unit pengendali remot untuk  versi upgrade dijual seharga 4 sampai 4,5 juta rupiah. Harga yang dipatok untuk kontroller traktor siluman Pada market place tokopedia.com dihargakan    Lima  Juta  Tujuh  Ratus  ribu  tidak  termasuk termsuk biaya pengiriman ke lokasi pembeli [11][12].
Gambar 1. Harga kontroller tractor siluman pada market place
Upaya  peningkatan  kwalitas  alatbantu  kerja  terus dilakukan oleh berbagai pihak. Kwalitas peralatan alat bantu kerja saah satunya keamanan bagi pengguna. Rancangan dan potensi Controller Hand Tractor telah dihasilkan pada tahun 2021[13].  Penambahan  unit  penghasil  listrik  berupa  panel surya ditambahkan untuk menghasilkan listrik secara mandiri namun  batasan  jangkauan  sinyal  bluetooth  maksimal  40 meter[14].  Penggunaan  servo  motor  kurang  efektif  untuk menarik  tuas  kopling  traktor[15].  Untuk  menambah  tingkat keamanan ditambahkan desain kontrol tractor dengan sensor ultrasonic sebagai pembaca benda didepan traktor[16].
Pada  penelitian  ini  dekembangkan  alat  kendali  hand traktor berbasis IoT dengan memanfaatkan TCP/IP protocol dalam coverage  area yang kecil  yaitu  Local  Area  Network (LAN)  dengan  penghubung  Wi-Fi.  keunggulan  dari penelitian  sebelumnya  berupa  jangkaun  sinyal  WIFI  lebih jauh  dari  sinyal Bluetooth ,  harga  produk  dibawah  harga kontroller  yang  telah  tersedia  di  pasaran,  menggunakan kontrol  dari  Handphone  Android  via  WIFI  memungkinkan kontrol  dapat  dilakukan  lebih  dari  satu  perangkat  dalam waktu  yang  bersamaan,  dan  alat  dapat  dioperasikan  saat hujan.

## II. METODE
Metode  Penelitian  dengan  tema  Alat  Kendali  Hand  Tractor Berbasis  Berbasis  IoT  Pencegah  Penyakit Hand-Arm Vibration  Syndrome (HAVS)  menggunakan  metode  R&D. metode  penelitian  R&D.  tahapan  yang  dilakukan  pada penelitian ini yaitu :
1. Kegiatan  awal  dengan  melakukan  analisa  potensi  dan masalah  dengan  melakukan  Focus  Group  Discussion (FGD) dengan masyarakat tentang pola pemakaian Hand Tractor dan dampak yang ditimbulkan pada pengguna.
2. Tahap  selanjutnya  melakukan  pengumpulan  Informasi dilakukan  dengan  Studi  pustaka  elektronik  dan  cetak terkait  tentang  pengedalian  peralatan  menggunakan Node  MCU,  Membangun  Aplikasi  berbasis  android yang dapat berkomunikasi dengan hardware Node MCU ESP8266.
3. Tahap ketiga dilakukan desain produk rangkian alat dengan  menggunakan komponen  utama      Node MCU ESP8266, Actuator Elektronik, Modul Relay, Aki, Access  Point,  Actuator  elektronik,  dan  Display  LCD 16x2.  Pada tahap ini juga dilakukan desain Aplikasi berbasis  android  untuk  sumber  perintah  alat. Aplikasi  terdiri  dari  input  IP  Address  Alat,  Bukaan bahan  bakar,  kopling  Utama  jalan,  kopling  utama netral,  kopling  kiri,  kopling  kanan,  dan  stop. Selanjutnya  dilakukan  desain  kemasan  alat  yang tahan  terhadap  hujan  sehingga  alat/produk  dapat
digunakan saat hujan.
4. Tahap  keempat  dilakukan  validasi  desain  dengan melakukan  presentasi  dan  FGD  bersama  praktisi elektronika untuk melakukan Validasi Desain. Validasi dilakukan  dengan  mengisi  form  validasi  yang  berisi quisioner  dan  essai  tentang  perbaikan  yang  dilakukan untuk desain.
5. Perbaikan  Desain  dilakukan  dengan  pengembangan desain  alur  kerja  sistem  dan  fitur  alat  berdasarkan temuan kekurangan pada tahap validasi .
6. Tahap  Uji  coba  Produk  dilakukan  dengan  melakukan implementasi desain sekam rangkaian dan alur program yang telah di validasi. Tahapan ujicoba produk dilakukan dengan tahapan.
a. Merangkai semua kompenen elektronika
b. Membangun aplikasi android sebagai pengirim
c. Membangun  program  untuk  Node  MCU ESP8266 sebagai penerima
d. Setting SSID dan PASSWORD
e. Melakukan  ujicoba  dengan  menghubungkan aplikasi dengan alat melalui WIFI
f. Mengujicoba  control  dengan  mengamati pergerakan actuator elektronik
7. Revisi  Produk  dilakukan  dengan  menambahkan komponen  atau  modifikasi  sistem  dari  produk sebelumnya.  Penambahan  fitur  control  pada  aplikasi android serta desai boks yang lebih aman.
8. Ujicoba  Pemakaian  lapangan  dilakukan  dengan memasang alat pada Hand Tractor kemudian melakukan ujicoba kendali. Ujicoba kendali dilakukan untuk semua fitur yang terdapat pada aplikasi android.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Melalukn  desain  alat  rangkia  alat  dengan  komponen utama      Node  MCU  ESP8266,  Actuator  Elektronik,  Modul Relay, Aki, Access Point, Motor DC, dan Display LCD 16x2. Pada  penenlitian  ini  dilakukan  modifikasi  desain  produk pada  bagian  komponen  penarik  tuas  kopling  semula menggunakan  actuator  diganti  dengan  motor  wiper.  Desain skema lengkap alat seperti terlihat pada gambar 2.

## Gambar 2. Desain Alat kendali
Langkah  selanjutnya  dengan  menggambar  flowchart cara  kerja  alat.  Flowchart  akan  menjadi  acuan  dalam pengembangan  aplikasi  dan  pemrograman.  Flowchart  alur kerja program seperti terlihat pada gambar 3.
Mulai Membaca perintah dari Aplikasi Android Apakah ada perintah baru Tidak Terjemahkan perintah Selesai Ya Terjemahkan perintah baru Terjemahkan perintah

## Gambar 3. Flochart Program
Langkah kedua adalah pengembangan aplikasi android. Pengembangan  aplikasi  android  menggunakan  ai2App inventor pada web resmi
MIT
yaitu https://ai2.appinventor.mit.edu/ .  Desain  antar  muka  aplikasi berbasis android ditunjukkan pada gambar 4(a), dan  Desain Blok Program ditunjukkan gambar 4 (b).
Gambar 4. Desain aplikasi berbasis android (a) Desain Interface (b) Blok Program
Untuk dapat menejemahkan huruf yang dikirim aplikasi android  maka  dilakukan  pemrograman  pada  ESP8266. Digunakan  Arduino  IDE  sebagai  editor  pemrogramannya. List program Node MCU ESP-8266 terlihat pada gambar 5.

## Gambar 5. Pemrograman Node MCUESP8266
Pengembangan  selanjutnya    dilakukan  pemrograman  pada ESP8266  secara  minimum system .  Minimum system terdiri dari ESP8266, LCD 2x16, dan Ligh Emiiting Dioda (LED). Pengembangan  awal  ditunjukkan  pada  gambar  6  (a). selanjutnya ditambahkan modul relay 2 x 4 Channel, modul relay diguakan sebagai interface Antara NodeMCU ESP8266 dengan  motor  DC.  Minimum  ESP8266  sistem  dapat  dilihat pada gambar 6.

## Gambar 6. Minimum system
Langkah  selanjutnya  membuat  dudukan  motor  DC untuk  pengganti  atractor.  Dipilih  bahan  papan  kayu  untuk memudahkan dalam pengerjaan dan dudukan saklar stopper. Motor DC yang digunakan sebagai penggerak koling adalah jenis  motor  DC  wiper  dengan  torsi  tinggi  yang  mampu menarik  kopling  traktor.  Pemasangan  motor  wipper  seperti terihat pada gambar 7.

## IV. K ESIMPULAN
Berdasarkan hasil pengujian sementara pada minimum siste dan  perangkat  penggerak  kopling  tractor  dapat  disimpilkan bahwa  alat  kendali  Hand  Tractor  dapat  berfungsi mengendalikan  hand  traktor.  Jarak  kendali  sesuai  dengan dengan jarak jangkauan accesspoint sebagai repeater hotspot dari handphone yang digunakan untuk pengendali.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Ucapan  terima  kasih  yang  sngat  besar  kami  sampaikan kepada  DRPM  selaku  penyelenggara  Hibah  kompetitif nasional  yang  telah  memberikan  dana  penelitian  dosen pemula  ini.  Ucapan  terima  kasih  juga  disampaikan  kepada pihak  LPPM  STMIK  Lombok  sebagai  panitia  tingkat perguruan tinggi penelitian ini serta semua pihak yang telah terlibat.

## R EFFERENSI
[1]  Pramodini  Weerasekara,  “Report  for  World  day  for safety  and  health  at  work,” Ilo.org , 2010. http//www.ilo.org/wcmsp5/groups/public/safework/do cuments/publication/wcms 126334.pdf
[2]  F. Y. Chani and B. Kurniawan, “Hand Arm Vibration Syndrome : Ancaman Bagi Pekerja Sektor Industri,” J Agromedicine , vol. 5, no. 1, pp. 483–488, 2018.
[3]  C. J. M. P. M. Bovenzi, T. N. I. J. Lawson, and R. H. A. Thompson,  “International  consensus  criteria  for diagnosing  and  staging  hand  –  arm  vibration syndrome,” Int. Arch. Occup. Environ. Health , vol. 92, no.  1,  pp.  117–127,  2019,  doi:  10.1007/s00420-018- 1359-7.
[4]  I.  N.  Jayanti,  “Hubungan  antara  paparan  getaran  alat kerja  dengan  sindroma  getaran  lengan-tangan  pada pekerja  di  industri  pengolahan  kayu  jati  perum perhutani  cepu  (Doctoral  dissertation,  Diponegoro University).,” 2010.
[5]  D.  Suarna,  Z.  Zainuddin,  and  Hazriani,  “Rancang Bangun Pengontrolan Alat Elektronik Berbasis Internet of Things,” Jambura  J.  Electr.  Electron.  Eng. ,  vol.  5, pp. 136–142, 2023.
[6]  J.  Kuswanto,  “Perancangan  Prototipe  Kunci  Pintu Digital  Berbasis  IoT  Menggunakan  Metode  HDLC,” vol. 5, pp. 148–156, 2023.
[7]  A. W. A. Antu, “Rancang Bangun Running Text pada Dot  Matrix  16X160  Berbasis  Arduino  Uno  Dengan Update Data System Menggunakan Perangkat Android Via Bluetooth,” Jambura J. Electr. Electron. Eng. , vol. 2, 2020.
[8]  A. Junaidi, “Internet Of Things, Sejarah, Teknologi Dan Penerapannya :  Review,” J.  Ilm.  Teknol.  Inf. ,  vol.  IV, no. 3, pp. 62–66, 2015.
[9]  K.  A.  S.  Dedi  Ary  Prasetya,  “Rancang  Bangun Prototype  Traktor  dengan  Kendali  Jarak  Jauh Menggunakan Smart Phone,” Simp. Nas. RAPI XVIIII , vol. 1, no. 1, pp. 106–113, 2016.
[10]  I.  Widana,  “Redesain  Traktor  Capung  Meningkatkan Kesehatan dan Kepuasan Petani di Subak Teba Mengwi Badung,” J. Energi Dan Manufaktur , vol. 6, no. 2, pp. 189–197, 2013.
[11]  tokopedia,  “Harga  Contoller  Traktor,” kontroller- traktor-remot-kontrol-traktor-siluman ,  no.  5,  pp.  2–4,
2021.
[12]  W. Hasyim, D. Kaum, D. Tepakyang, K. Adimulyo, and C.  R.  Mcarthur,  “Traktor  ’  Siluman  ’  Made  in Kebumen,” detik/berita-jawa-tengah/ada-traktor- siluman-karya-warga-kebumen , pp. 2–5, 2021.
[13]  W.  Bagye,  K.  Imtihan,  M.  Ashari,  and  S.  Fadli,  “The Potential  Of  Hand  Tractor  Controller  To  Reduce  The Risk  of  Hand-Arm  Vibration  Syndrome  (HAVS),”  in IOP  Conference  Series:  Materials  Science  and Engineering ,
2021. doi:
10.1088/1757-
899X/1088/1/012077.
[14]  B.  Setiawan,  S.  Yulianto,  T.  Junaedi,  and  I.  Efendi,
“Rancang  Bangun  Mesin  Traktor  Pembajak  Sawah Berbasis  Tenaga  Solar  Cell  Digerakkan  Remote Control,” no. November, pp. 1–12, 2021.
[15]  Biroadpim.ntbprov.go.id, “WAGUB  RESMIKAN DESA  WISATA  BONJERUK,” Biro  Administrasi Pimpinan , 2019. https://biroadpim.ntbprov.go.id/994-2/
[16]  E.  Poerbaningtyas,  C.  H.  Pranata,  and  I.  Artikel, “Prototipe Perancangan Sistem Kendali Jarak Jauh Pada Traktor  Roda  2  Menggunakan  Arduino,”  no.  204, pp. 26–31, 2023.