## PERANCANGAN SMART BABY MONITOR MENGGUNAKAN APLIKASI ANDROID DAN WEB MELALUI INTERNET
1 Farid Al Rafi, 2 Nur Sultan Salahuddin
1,2 Sistem Komputer, Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi, Universitas Gunadarma
1,2 Jl. Margonda Raya No. 100, Pondok Cina, Depok 16424
1 faridalrafi@student.gunadarma.ac. id, 2 sultan@staff.gunadarma.ac.id 1 .ac.id

## Abstrak
Setiap  orang  tua  pastinya  akan  bahagia  jika  melihat  buah  hatinya  tumbuh  sehat  dan tidak  mudah  sakit.  Orang  tua  perlu  menjaga  keamanan  dan  kesehatan  buah  hati    atau  balita dari  masalah  :  sindroma  kematian  bayi  yang  mendadak  (SIDS),  menangis  terlalu  lama  dan terkena  ruam  popok  (Diaper  Dermatitis)  mutlak  dilakukan.  Salah  satunya  dengan  cara  orang tua  selalu  memantau    bayi  atau  balita  dalam  boks  tempat  tidurnya  .  Akan  tetapi  tidak  semua orang  tua  bisa  memantau  dan  mengawasi  bayi  atau  balita  mereka  selama  24  jam  realtime, terutama  pada  orang  tua  karir  yang  menitipkan  bayinya  pada  pengasuh  bayi.  Untuk menghindari  masalah-masalah  tersebut,  diperlukan  suatu  sistem  yang  dapat  membantu  orang tua  dalam  memantau  bayi  dalam  boks  tempat  tidur.  Sistem  pemantau  bayi  dibutuhkan  untuk memberi peringatan dini apabila bayi sedang tertelungkup, menangis, buang air, dan saat suhu ruangan panas. Dalam penelitian ini kami telah merancangan sistem pantau bayi cerdas (Smart Baby  Monitor)  yang  bisa  diakses  melalui  Smartphone  Android  dan  Streaming  Web  dari Internet.  Sistem  Smart  Baby  Monitor  ini  di  lengkapi  kamera,  sensor  suhu  dan  kelembapan ruangan, sensor popok, dan sensor tangis. Selain itu kami juga akan melakukan pengembangan Smart  Baby  Monitor ini  bisa  di  aplikasikan  di rumah  sakit,  seperti perangkat  tambahan  pada inkubator. Sehingga membuka wacana baru dalam rancang bangun  peralatan kesehatan/keselamatan  bayi  dalam  dunia  industri  kesehatan  dan  juga  mengurangi ketergantungan pembelian produk luar negeri.
Kata Kunci: Smart baby monitor, bayi, sensor, Android

## Abstract
Every  parent  would  be  happy  if  they  watch  their  babies  grow  healthy  and  well- conditioned.  Parents  need  to  maintain  the safety  and health  of  their  children or  toddlers from problems:  sudden  infant  death  syndrome  (SIDS),  crying  for  too  long  and  getting  diaper  rash (Diaper Dermatitis) are absolutely necessary. One of  the  ways parents always monitor babies or toddlers in their cribs. However, not all parents can monitor and watch over their babies or toddlers  for  24  hours  realtime,  especially  in  working  parents  who  entrust  their  babies  to babysitters. To avoid these problems, we need a system that can help parents monitor babies in cribs. A baby monitoring system is needed to give early warning if the baby is lying face down, crying,  defecating,  and  when  the  room  temperature  is  hot.  In  this  study  we  have  designed  a Smart  Baby  Monitor  system  that  can  be  accessed  via  an  Android  Smartphone  and  Web Streaming  from  the  Internet.  The  Smart  Baby  Monitor  system  is  equipped  with  a  camera, temperature  and  humidity  sensor,  diaper  sensor  and  crying  sensor.  In  addition,  we  will  also develop the Smart Baby Monitor that can be applied in hospitals, such as enhancements to the incubator. Thus, opening up new discourse in the design of health / baby safety equipment in the world of the health industry and also reducing dependence on foreign product purchases.
Keywords: Smart baby monitor, bayi, sensor, Android

## PENDAHULUAN
Fondasi  dari  kehidupan  mendatang bayi  seperti  perilaku,sikap  dan  emosi  adalah masa  bayi  sedangkan  usia  yang  rapuh  untuk fisik,  penyakit  dan  musibah  merupakan  masa neonatus  [1].  Beberapa  ancaman  yang  rawan pada  bayi  berumur  0  sampai  1  tahun  adalah SIDS.  Salah  satu  penyebab  kematian  pada bayi adalah Sindroma kematian yang mendadak  (SIDS)  terjadi  di  seluruh  dunia pada bayi berusia 2 minggu sampai 1 tahun.
Posisi bayi saat tidur atau benda-benda yang terdapat di dalam boks tempat tidur bayi dapat  berhubungan  dengan  faktor  fisik  bayi dan bisa  meningkatan risiko terjadinya SIDS, misalnya :
1. Posisi  bayi  yang  tertidur  dalam  posisi terlungkup  atau  miring  akan  lebih  sulit untuk  bernafas  ketimbang  bayi  yang ditidurkan terlentang.
2. Bayi  tidur  pada  permukaan  yang  empuk.
Pada alas yang empuk atau pada kasur air, maka  jalan  nafas  bayi  bisa  terhambat  jika bayi  terlungkup,  jika  kepala  bayi  ditutupi oleh  selimut  atau  jika  pada  saat  tidur wajah  bayi  menghadap  ke  kasur  atau bantal yang empuk.
3. Bayi  tidur  pada  tempat  tidur  yang  sama dengan  orang  tua.  Meskipun  Risiko  SIDS dapat berkurang, tetapi jika bayi tidur pada tempat  tidur  yang  sama  dengan  orang tuanya.  Hal  ini  disebabkan  oleh  adanya lebih banyak permukaan  yang  empuk atau lunak, yang dapat mengganggu bayi dalam
bernafas.  Terjadinya  SIDS  dapat  juga disebabkan  tidur  bersama  bayi  di  sofa yang empuk.
4. Bayi  yang  diselimut  atau  di  bedong dengan  kain  berlebihan,  atau  mening- katkan  suhu  ruangan  bisa  meningkatkan laju  metabolisme  bayi  dan  menyebabkan terjadi  gangguan  pernafasan.  Namun, belum belum diketahui secara jelas apakah suhu  yang  terlalu  panas  merupakan  faktor tunggal  atau  merupakan  refleksi  dari penggunaan  pakaian  atau  selimut  yang terlalu  banyak  sehingga  bisa  menyumbat jalan nafas.
Bayi  juga  sebaiknya  tidak  dibiarkan menangis  terlalu  lama  yang akan  memiliki dampak yang tidak baik,  memiliki kecemasan yang  lebih  tinggi,  kurang  bahagia.  Bayi  yang sering  menangis  sangat  tidak  baik  untuk perkembangan  otak  bayi  karena  bagian  dari otak yakni batang otak yang menerima sinyal tersebut  sehingga  lebih  berkembang  daripada bagian otak yang lain [2].
Hal  lain  yang  mengkhawatirkan  orang tua  adalah  bayi  sangat  rentan  terkena  ruam popok  (Diaper  Dermatitis).  Hampir  setengah (46,7%)  neonatus  terkena  ruam  popok  [3]. Orang  tua  yang  baik  akan  melakukan tindakan pencegahannya  yang  meliputi  mem- perhatikan hygiene ,  kelembapan  kulit  daerah bokong,  waktu  menggganti  popok  atau diapers  (popok  sekali  pakai)  sangat  diper- hatikan,  otomatis  bayi  akan  terhindardari dipers  dermatitis  atau  ruam  popok.  Jika
tindakan  pencegahan  orang  tua  kurang kemungkinan  besar  bayinya  akan  mengalami diapers dermatitis.
Untuk  menghindari  masalah  yang sering  dihadapi  orang  tua  tersebut  di  atas, diperlukan suatu sistem yang dapat membantu orang  tua  dalam  memantau  bayi  dalam  boks tempat  tidur.  Sistem Smart  Baby  Monitor dibutuhkan  untuk  memberi  peringatan  dini apabila  bayi  sedang  tertelungkup,  menangis, buang  air,  dan  saat  suhu  ruangan  panas. Selain  dari  data  data  sensor,  orang  tua  dan pengasuh  bayi  juga  dapat  memantau  melalui kamera.  Hal  ini  sangat  membantu  apabila bayi  sedang  berada  pada  ruangan  yang berbeda  dengan  orang  tua.  Para  wanita  karir juga dapat mengawasi bayinya yang sedang di asuh  oleh pengasuh  bayi,untuk  mencegah insiden  seperti  penganiayaan  oleh  pengasuh bayi  terhadap  bayi.  Dan  juga  membuka wacana baru dalam rancang bangun peralatan kesehatan/keselamatan  bayi  dalam  dunia industri  kesehatan  dan  juga  mengurangi ketergantungan pembelian produk luar negeri.
Hal  ini  dilakukan  dengan  merancangan  dan membuat  peralatan  kesehatan/keselamatan bayi sendiri.
Perkembangan  teknologi  setiap  hari semakin  meningkat,  dan  persaingan  semakin tinggi.  Apalagi  pada  era  saat  ini  sudah memasuki era Revolusi Industri 4.0 khususnya Internet  of  Thing ,  adalah  suatu konsep  yang  bertujuan  untuk  memperluas manfaat  dari  konektivitas  internet  yang tersambung  secara  terus-menerus  [4] .  Dalam
merancang  sebuah  alat,  diperlukan  sebuah rancangan  awal  atau  disebut  juga  dengan desain sehingga alat tersebut dapat digunakan semaksimal  mungkin.  Untuk  menjaga  kerja alat,  maka  desain  alat  harus  disesuaikan dengan  fungsinya  sehingga  alat  bisa  bekerja dengan baik dan normal.
Faktor-faktor  SIDS  ini  dapat  dicegah dengan  cara  memonitor  bayi  oleh  orang  tua sehingga  gejala  SIDS  dapat  terhindar.  Akan tetapi  orang  tua  tidak  dapat  mengawasi  bayi nya  terus-menerus  setiap  saat.  Adakalanya disaat  berada  di  ruangan  terpisah  orang  tua atau  pengasuh  tidak  mengetahui  saat  bayi menangis, buang air, ataupun berada di kamar yang berusuhu panas atau sedang kedinginan. Apabila sang ibu merupakan wanita karir. Ibu juga  dapat  memonitor  bayinya  dari  kantor melalui smartphone yang tersambung internet dengan  menggunakan  konsep Internet  of Things .

## METODE PENELITIAN
Rancangan sistem ini memiliki Arsitektur  yang  diklasifikasikan  menjadi  tiga buah  komponen  yaitu client1  ( pengguna), server , dan client2 (Raspberry pi)  yang  dapat saling berkomunikasi melalui jaringan Internet dengan  media  yang  berbeda-beda, yang diperlihatkan pada Gambar 1. Perangkat dapat  dioperasikan  oleh    pengguna  secara remote melaui server . Server akan  mene- ruskan  setiap  perintah  yang  diberikan  ke modul  eksperimen.  Keluaran  modul  ekspe-
rimen  berupa  data  akan  dikembalikan  ke pengguna  melalui server .  Pengguna  dapat melakukan  pengambilan  data,  streaming video  dengan  mengakses  alamat  server  dan menggunakan  API  firebase  untuk  aplikasi Android.

## Perancangan Perangkat Keras
Prototipe sistem terdiri atas perangkat sensor,  kamera  USB,  Raspberry  Pi  3,
Arduino,  dan  Router  dapat  dilihat  pada Gambar  2.  Sensor  suara  dan  sensor  popok akan  masuk  ke  ADC  arduino  kemudian  akan dikirimkan  secara  UART  ke  raspberry  pi. Raspberry  pi  dihubungkan  dengan  router melalui WLAN(IEEE 802.11). Kamera dihubungkan  ke  raspberry  pi  melalui  port USB.  Sensor  suhu  dan  kelembapan  DHT22 dihubungkan ke port GPIO raspberry pi.
Gambar 1. Arsitektur Smart Baby Monitor
Gambar 2. Rancangan Smart Baby Monitor

## Sensor Popok
Cara  kerja  perangkat  sensor  adalah melakukan  pengukuran  kelembaban  popok, perangkat moisture sensor  diletakkan  dalam popok perlak dibawah kasur bayi sehingga dapat mengukur kelembaban dari popok dan dihubungkan  dengan  generator  sinyal.  Bila  bayi buang  air  popok  akan  menjadi  lembab,  maka sensor  akan  menghasilkan  perbedaan  nilai kapasitansi,  sehingga  permitivitas  dielektriknya berubah. Perubahan nilai kapasitansi (impedansi) ini  akan  menyebabkan  besar  frekuensi  gelom- bang  keluaran  generator  sinyal  berubah.  Peru- bahan  frekuensi  gelombang  keluaran  generator sinyal  akan    sesuai  dengan  kelembaban  popok. Frekuensi tersebut kemudian di kalibrasi sehing- ga  ketika  pada  nilai  tertentu  akan  dikirimkan notifikasi ke smartphone android.

## Sensor Kelembaban dan Temperatur DHT22
DHT22  merupakan  sensor  yang  dapat mendeteksi  suhu  dan  kelembaban.  Sensor DHT22 memiliki  dua  bagian  yaitu  sensor kelembaban  kapasitif  dan  thermistor.  Keluaran dari  sensor  adalah  data  digital  yang  dapat langsung  dipakai  tanpa  perhitungan  tambahan karena  sudah  terkalibrasi  penuh.  Sensor  ini mendeteksi  nilai  besar  suhu  dan  kelembaban  di lingkungan  sekitar  sensor    [5].  Jika  nilai  besar suhu  dan  kelembaban  tidak  sesuai  dengan kondisi  yang  telah  di  tentukan    maka  sensor mengirim  peringatan  berupa  notifikasi  ke smartphone android.

## Sensor Suara (DFR0034)
Sensor  DFR0034  adalah  sensor  yang mendeteksi    suara  kemudian  merubah  menjadi besaran listrik  yaitu  mengubah  gelombang sinus suara  menjadi  gelombang  sinus  energi  listrik (Alternating Sinusioda Electric Current). Konsep kerja  sensor  ini  adalah  berdasarkan  besar  kecil- nya    gelombang  suara  yang  mengenai  membran sensor  sehingga    membran  sensor  bergerak  dan menyebabkan  kumparan kecil di balik membran tadi naik & turun.

## Perangkat Lunak Raspberry pi
Perangkat  lunak  pada  Raspberry  pi  akan membaca  nilai  masukan  dari  sensor  suhu  dan kelembapan  DHT22.  Raspberry  juga  akan menerima  nilai  sensor  suara  dan  kelembapan popok  dari  arduino  melalui  UART.  Raspberry akan memasukan data sensor ke sebuah Tabel  di database  mysql  yang  akan  ditampilkan  di aplikasi  web.  Gambar  3  merupakan flowchart atau diagram alur dari erangkat lunak Raspberry pi  yang akan  dibangun. Hasil pembacaan sensor juga di kirim ke server Firebase melalui Internet Pada  perangkat  lunak  untuk  streaming  kamera, pada  Raspberry  pi  menggunakan  Opencv  yang juga  dilengkapi  dengan face  detection untuk mendeteksi  wajah  bayi.  Bahasa  yang  digunakan pada perangkat lunak raspberry pi adalah bahasa python menggunakan interpreter python.
Gambar 3. Flowchart Perangkat Lunak Raspberry pi

## Pemograman Web Server
Tampilan  aplikasi  web  menggunakan bahasa  python  dengan  framework Flask. Data yang  telah  di  baca  dari  sensor  di  tampilkan menggunakan metode $GET.

## Perangkat  Lunak  Face  Detection  dan  MJPG Live streaming
Gambar  4  menunjukkan  ujicoba live streaming dari kamera usb dengan menggunakan
Opencv  dengan  bahasa  pemograman  Python. Hasil  video  dari  kamera  di  proses  dengan Opencv  untuk  merubah  formatnya  menjadi MJPG.  Url  dari  MJPG  nantinya  akan  di  panggil oleh  web  server  untuk  bisa  di  tampilkan  di Aplikasi  Web.  Pada  aplikasi  dibuat  fitur Face detection untuk mendeteksi wajah bayi menggunakan  metode  HAAR  seperti  dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 4. Uji Coba Live Streaming
Gambar 5. Uji Coba Deteksi Wajah

## Perangkat Lunak Android
Perancangan perangkat lunak pada aplikasi  menggunakan Android  Studio dengan bahasa Java .  Perangkat  lunak  Android  nantinya akan  mengambil  data  sensor  dari Cloud  server secara Realtime menggunakan platform Firebase dari  Google  yang  di  integrasikan  dengan  API Firebase di android studio. Data yang di tangkap dari  server  berupa  JSON,  dan  ditampilkan  ke Interface pada perangkat lunak Android.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian antarmuka yang telah dilakukan di  laboratorium  menggunakan  jaringan  LAN yang  terhubung  dengan  router  TP-LINK  MR- 3020.  Langkah  pengujian  antarmuka  dimulai
dengan  membuka  aplikasi  Web  pada  direktori htdocs/  dengan  Port  5000  menggunakan web browser  Google  Chrome .  Pada  antarmuka index.htm  terdapat tiga bagian  frame  yaitu  data suhu  dan  kelembapan,  data  status  popok,  dan data sensor tangis pada sebelah kanan dan video streaming  pada  sisi  sebelah  kiri.  Tujuan  dari Pengujian  antarmuka  adalah  untuk  mengetahui kinerja  kamera  USB,  apakah  dapat  diakses secara realtime pada halaman web untuk melihat video streaming dan  tabel    suhu  serta  kelem- baban.

## Pengujian Antar Muka Web
Sistem  menggunakan  menggunakan  fasi- litas  video  streaming  untuk  melihat  apakah  sis- tem  dapat  melakukan  pemantauan  suhu,  kelem-
bapan,  status  popok  dan  menangis,  dan  meman- tau dalam pengujian antarmuka web ini[6]. Hasil pengujian  aplikasi  fasilitas  video streaming menunjukan  bahwa  sistem  dapat  memantau suhu,  kelembapan  popok,  tangis  dan  kondisi bayi, seperti terlihat pada Gambar 6.
Pada  Gambar  6  juga  menunjukkan  hasil tampilan  antarmuka  yang  dapat  diakses  oleh pengguna  yang  ingin  melihat  data  pada  smart baby monitor dengan fasilitas video streaming.
Gambar 6. Uji Coba Antar Muka Web
Gambar 7. Loading Screen Aplikasi Android
Gambar 8.Tampilan Login pada Aplikasi Android
Pada  saat  pertama  kali  membuka  aplikasi maka  akan  ditampilkan  loading  screen  untuk menunggu  aplikasi  dijalankan.  Halaman  loading screen  dapat  dilihat  pada  Gambar  7.  Pengguna dapat  melakukan  login  untuk  masuk  ke  aplikasi seperti dapat dilihat pada Gambar 8.

## Pengujian  Antarmuka  Perangkat  Lunak Android
Pengujian  antarmuka  perangkat  lunak android  dilakukan  untuk  mengetahui  kinerja sistem  yang  telah  dibuat,  apakah  sistem  dapat melakukan  pemantauan  Smart  Baby  monitor yang  terhubung  dengan Cloud  Server secara
realtime .  Pengujian  dilakukan  dengan Smart- phone Android  ber  tipe  Zenfone  6,dengan  OS Android Jelly Bean.Hasil pengujian dapat dilihat pada  Gambar  9a  ,  dan  9b.  Melihat  Gambar  9a maka  hasil  dari  pengujian  Antarmuka,  Sistem dapat  menampilkan  streaming  dan  data  sensor suhu  dengan  baik  di  Aplikasi  android.Status Bayi  tidak  terdeteksi  diberikan  jika  tidak  ada wajah  yang  terdeteksi.Hal  ini  dapat  membantu ibu untuk mencegah wajah tertutup benda-benda sekitar jika wajah tidak terdeteksi karena tertutup benda atau sang bayi sedang tertelungkup.
Gambar 9a. Tampilan Antarmuka Aplikasi Android
Gambar 9b. Tampilan Antarmuka Aplikasi Android
Pengujian  fitur  notifikasi  dan  riwayat dapat  dilihat  pada  Gambar  10  dan  Gambar  11. Saat sensor popok  mendeteksi basah akibat bayi buang  air,  maka  akan  langsung  mengirimkan
notifikasi  secara realtime ke  smartphone android. Hasil uji  coba dapat lihat pada  Gambar 12.
Gambar 10. Tampilan Antarmuka Aplikasi Android Fitur Riwayat
Gambar 11.Tampilan Antarmuka Aplikasi Android Fitur Notifikasi
Gambar 12. Purwarupa Smart Baby Monitor

## KESIMPULAN DAN SARAN
Sistem  pantau  bayi  cerdas  ( Smart  Baby Monitor )  yang  bisa  diakses  melalui  Smartphone Android  dan  Streaming  Web  dari  Internet  telah berhasil  buat.  Sistem  Smart  Baby  Monitor  ini juga  di  lengkapi  kamera,  sensor  suhu  dan kelembapan  ruangan,  sensor  popok,  dan  sensor tangis,  sehingga  dapat  membantu  orang  tua dalam  memantau  bayi  dalam  boks  tempat  tidur. Sehingga  membuka  wacana  baru  dalam  rancang bangun  peralatan  kesehatan/keselamatan  bayi dalam  dunia  industri  kesehatan  dan  juga mengurangi  ketergantungan  pembelian  produk luar  negeri.  Penelitian  selanjutnya  disarankan melakukan  pengembangan  Smart  Baby  Monitor ini  diaplikasikan di rumah sakit, seperti perang- kat tambahan pada inkubator.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] R.  Akbar, Psikologi  Perkembangan  Anak , Jakarta: EGC. 2001.
[2] A.  Vinayastri,  “Pengaruh  Pola  Asuh (Parenting) Orang-tua terhadap
Perkembangan  Otak  Anak  Usia  Dini”,
Jurnal  Ilmiah  WIDYA ,  vol  3  no  1  Januari 2015.
[3] A.  T.  Kusumaningrum,  “Hubungan  Sikap Orang  Tua  dan  Tindakan  Pencegahan dengan  Kejadian  Diaper  Dermatis  pada Neonatus”, Surya ,  Vol.  07  No.  1,  April 2015.
[4] C.  Janssen, Internet  of  Things:  IoT . Diakses  dari  situs  techopedia  pada  9 November 2013
[5] A.  Yuliant,  N.  S.  Salahuddin,    A. Kowanda.  “Rancang  Aplikasi  Memantau suhu dan Kelembapan pada inkubator bayi berbasis  Internet”,    Seminar  Nasional Aplikasi  Teknologi  Informasi  (SNATi), Universitas Islam Indonesia (UII),
Yogyakarta, 2015.
[6] A.  Yuliant,  N.  S.  Salahuddin.  S.  P.  Sari dan  A.  Kowanda,  “Rancang  Aplikasi Pemantau  Inkubator  bayi  menggunakan video  streaming  berbasis  Web”,  Seminar Nasional  Aplikasi  Teknologi  Informasi (SNATi),  Universitas  Islam  Indonesia (UII), Yogyakarta, 2016.