Vol. 15. No. 01, Januari 2024: 59-63 http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte p-ISSN: 2086 ‐ 9479   e-ISSN: 2621-8534

## Prototype Alarm Posisi Postur Tubuh Berbasis NodeMCU ESP8266

## Candra Dwi Setyawan, Arif Wicaksono *
Teknik Elektro, Universitas Muhammadiyah, Sidoarjo
* ariefwisaksono@umsida.ac.id
Abstrak— Postur  tubuh  adalah  posisi  seseorang  yang dapat  menahan  tubuh  dengan  baik  ketika  berdiri  atau duduk.  Kurangnya  aktivitas  fisik  memberikan  dampak negatif yaitu menurunnya kemampuan koordinasi motorik dan  mengakibatkan  gangguan  postur  atau  bentuk  tulang belakang.  Posisi  duduk  statis  yang  kurang  ergonomis seperti  duduk  dalam  posisi  membungkuk  dapat  memicu kerja  otot  yang  kuat.  Maka  dalam  upaya  mencegah gangguan  tulang  dibuatlah  penelitian  prototype  alarm posisi  postur  tubuh  berbasis  NodeMCU  ESP8266.  Desain dari  prototype  ini  menggunakan  desain  back  support shoulder.  Dengan  adanya  prototype  alarm  posisi  postur tubuh  ini  diharapkan  masyarakat  akan  lebih  mudah menjaga kesehatan tulang dan lebih mudah mendapatkan postur  tubuh  ideal,  karena  alat  ini  akan  mengingatkan pengguna untuk selalu berada pada pose tubuh normal.
DOI: 10.22441/jte.2024.v15i1.009

## I. P ENDAHULUAN
Postur  tubuh  merupakan  hal  yang  sangat  penting  dimiliki oleh  setiap  manusia,  postur  tubuh  sendiri  seringkali dihubungkan  dengan  besarnya  resiko  jatuh.  Hal  ini menunjukkan  akan  pentingnya  keseimbangan  yang  dimiliki oleh seseorang[1]. Postur tubuh adalah posisi  seseorang yang dapat  menahan  tubuh  dengan  baik  ketika  berdiri  atau  duduk. Perubahan  postur  tubuh    terjadi  karena  beberapa faktor,  yaitu cacat lahir, cedera, proses degeneratif (osteoporosis), gangguan otot, dan kebiasaan buruk seperti cara duduk yang salah. Tanda- tanda  gangguan  tersebut  seperti  badan  pegal-pegal  baik  saat bekerja  maupun  setelah  bekerja  serta  rasa  tidak  nyaman  pada otot. Salah satu penyebab terjadinya gangguan muskuloskeletal akibat  pekerjaan  yang  dilakukan  secarastatis  yaitu  posisi  dan postur tubuh pekerja yang tidak tepat [2].
Di  era modern,  pola  aktifitas  cenderung  statis.  Kurangnya aktivitas  fisik  memberikan  dampak  negatif  yaitu menurunnya kemampuan koordinasi motorik dan mengakibatkan gangguan postur  atau  bentuk  tulang  belakang[3].  Posisi  duduk mempengaruhi  risiko Low  Back  Pain (LBP)  atau  nyeri punggung bawah. Posisi duduk statis yang kurang  ergonomis seperti  duduk  dalam  posisi  membungkuk  dapat  memicu  kerja otot yang kuat dan lama tanpa cukup pemulihan sehingga aliran darah ke otot terhambat[4].
Maka  dalam  upaya  mencegah  gangguan  tulang  dibuatlah penelitian  alat  alarm  posisi  postur  tubuh  berbasis  NodeMCU ESP8266.

## II. P ENELITIAN T ERKAIT
Pada  penelitian  terdahulu  mengenai  upaya  pencegahan gangguan tulang dibuatlah penelitian antara lain:
Penelitian Shafa Salsabila dengan judul “Rancang Bangun Alat  Koreksi  Postur  Dan  Lama  Waktu  Duduk  Dengan  Flex Sensor  Berbasis  Arduino  Uno”.  Alur  pembacaan data  alat  ini adalah  ketika  pengguna  meggunakan  alat  dan  memulai  suatu aktivitas maka sensor flex akan mengidentifikasi kelengkungan pada perut bagian atas dan sensor ultrasonik yang ditempatkan didepan  pengguna,  menghitung  jarak  antara  sensor  dengan pengguna.  Saat  pengguna  mengubah  posisi,  flex  sensor  akan mengirimkan  sinyal  dan  buzzer  sebagai  output  untuk mendeteksi  lama  waktu  dudu.  LCD  menunjukkan  output berupa  timmer  untuk  menghitung  waktu  pengguna  duduk. Ketika  posisi  duduk  pengguna  sudah  30  menit,  maka  buzzer akan  berbunyi  dan  LCD  menunjukkan  pengingat  kepada pengguna untuk berdiri melakukan pergerakan.[5]
Penelitian  Anggraini,  MitaWildian,  Wildian  dengan  judul “Rancang  Bangun  Sistem  Peringatan  Posisi  Tubuh,  Jarak Pandang, dan Durasi Kerja Di Depan Komputer”. Alat koreksi posisi  tubuh  ini  menggunakan  sensor  MPU6050  dan  sensor VL53L0X untuk mendeteksi jarak pandang ke layar komputer. Untuk  output  peneliti  menggunakan  speaker  yang  terhubung dengan DF Mini Player.[6]
Pada  penelitian  sekarang,  melakukan  pengembangkan prototype dari penelitian – penelitian terdahulu, yaitu membuat prototype  alarm  posisi  postur  tubuh  berbasis  NodeMCU ESP8266. Dengan NodeMCU ESP8266 sebagai mikrokontrollernya.  Dibuatnya  prototype  alarm  posisi  postur tubuh  ini,  masyarakat  akan  lebih  mudah  menjaga  kesehatan tulang dan lebih mudah mendapatkan postur tubuh ideal, karena alat ini akan mengingatkan pengguna untuk selalu berada pada pose tubuh normal.

## III. M ETODOLOGI P ENELITIAN
Penelitian  yang  dilakukan  peneliti  merupakan  jenis penelitian  pengembangan  atau  Research  and  Development (R&D).  Research  &  Developmnet  difahami  sebagai  kegiatan penelitian yang dimulai dengan research dan diteruskan dengan development. Kegiatan research dilakukan untuk mendapatkan informasi  tentang  kebutuhan  pengguna  (needs  assessment)
Kata  Kunci— Alarm,  Back  Support  Shoulder,  ESP8266, Flexibel Sensor, NodeMCU.
sedangkan kegiatan development dilakukan untuk menghasilkan perangkat pembelajaran [7].

## A. Blok Diagram System
Pada  diagram  dibawah  terdapat  tiga  bagian  perancangan sistem yaitu input, proses dan output. Pada bagian input terdapat sebuah  sensor  sebagai  pengambilan  data.  Pada  bagian  proses terdapat NodeMCU ESP8266 yang berfungsi untuk memproses data  input  dari  sensor.  Pada  bagian  output  terdapat  LCD  I2C untuk  menampilkan  nilai  pembacaan  sensor  berupa  karakter tulisan  dan  buzzer  sebagai  pemancar  suara  ketika  sudut lengkung sensor melebihi batas yang sudah ditentukan.
Gambar 1. Skema Prototype Alarm Posisi Postur Tubuh Berbasis NodeMCU ESP826

## B. Program Flow Chart
Program dimulai ketika NodeMCU sudah terhubung dengan sumber tegangan dan wifi. Kemudian LCD akan menyala dan menampilkan status wifi “Terhubung” dan juga menampilkan nilai pembacaan sensor. Sudut awal sensor adalah lurus. Ketika sudut  lengkung  sensor  diubah  maka  nilai  yang  ditampilkan pada LCD juga berubah. Jika nilai sudut melebihi batasan yang sudah  ditentukan  maka  Buzzer  akan  menyala.  Dan  akan berhenti  jika  sudut  sensor  kembali  lurus.  Pengulangan  sistem akan  berhenti  ketika  NodeMCU  tidak  terhubung  dengan  wifi dan  pada  layar  LCD  akan  menampilkan  perintah  untuk menghubungkan  wifi  kembali  selama  5  detik  kemudian  layar LCD mati.
Gambar 2. Flow Chart Sistem Looping
Untuk rangkaian alat, dapat dilihat pada gambar 3 berikut
Gambar 3. Rangkaian Prototype Alarm Posisi Postur Tubuh Berbasis NodeMCU ESP8266
Pin  –  pin  NodeMCU  ESP8266  pada  rangkaian  yang digunakan dapat dipahami dari penjelasan yang ada pada tabel 1 berikut :
Tabel 1. Pin NodeMCU yang Digunakan

## IV. H ASIL DAN A NALISA
Rancangan yang telah dibuat pada prototype ini penelitian prototype  alarm  posisi  postur  tubuh  berbasis  NodeMCU ESP8266 yang dipasang pada back support shoulder sehingga memudahkan  untuk  mendapatkan  postur  tubuh  yang ergonomis.
No. Nama PIN Keterangan 1. Vin Tegangan VCC 5 Volt DC 2. Gnd Ground 3. D1 Terhubung ke SCL LCD 4. D2 Terhubung ke SDA LCD 5. D5 Terhubung ke pin positif Buzzer 6. A0 Terhubung ke salah satu kaki sensor flexibel Gambar 5. Realisasi Desain Back Support Shoulder
Gambar 4. Desain Back Support Shoulder
Mekanisme  alat  ini  sangat  sederhana,  hanya  terhubung dengan wifi maka alat sudah bisa beroperasi. Adapun langkah –  langkah  pemrograman  yang  harus  dibuat  pada  softwere arduino IDE seperti pada gambar 6 berikut.
Gambar 6. Program Protoype Alarm Posisi Postur Tubuh Berbasis NodeMCU ESP8266

## A. Pengujian koneksi wifi pada nodeMCU
Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali dan akan ditampilkan pada tabel 2. Sehingga diketahui rata” waktu untuk nodemMCU bisa terkoneksi dengan wifi
Tabel 2. Pengujian nodeMCU terhadap wifi No. Kondisi Waktu (menit) 1. Terhubung 5,31 2. Terhubung 5,06 3. Terhubung 3,94 4. Terhubung 3,66 5. Terhubung 2,96

## B. Pengujian flex sensor tanpa penguat LM358
Pengujian  sensor  flexibel  tanpa  menggunakan  penguat lm358  dilakukan  sebanyak  5  kali  dengan  melihat  perbedaan pembacaan sensor ketika sudut lengkungnya diubah.
Tabel 3. Hasil pengujian pengujian prototype terhadap
perubahan kelengkungan tubuh tanpa penguat No. Nama Nilai Awal Nilai Akhir Waktu (Menit) 1. Ahmad 737 680 4,23 2. Bahtiar 737 695 5,50 3. Didik 737 685 5,27 4. Lingga 737 682 4,12 5. Zaki 737 691 5,09 0 1 2 3 4 5 6 Waktu perubahan sudut(menit) Waktu perubahan sudut(menit) 670 675 680 685 690 695 700 Ah mad Bah ti ar D id ik Li n gg a Zak i Perbandingan perubahan sudut setiap orang perubahan sudut
Gambar 7. diagram pengujian perubahan waktu setiap orang
Rata – rata waktu perubahan sudut dari percobaan diatas adalah :
Untuk  mendapatkan  nilai  rata-rata  adapun  rumus  yang digunakan adalah sebagai berikut :
𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 𝑥1+𝑥2+𝑥3…..𝑥𝑛 𝑛 (1)
Dimana (x) adalah data yang diperoleh dan (n) adalah jumlah banyaknya data.
𝑅𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎 = 4,23+5,09+5,27+6,12+5,50 5 = 26,21 5 = 5,24 menit.
Maka  rata  –  rata  waktu  perubahan  sudut  punggung  dari posisi  ergonomis  ke  posisi  yang  tidak  ergonomis  dari  sample data yang sudah diperoleh adalah : 5,24 menit.
Pengujian faktor usia terhadap waktu perubahan kelengkungan tulang belakang
Tabel 4. Pengaruh usia terhadap lamanya posisi duduk
ergonomis No. Nama Usia Waktu perubahan kelengkungan (menit) 1. Ahmad 27 4,23 2. Bahtiar 22 5,50 3. Didik 25 5,27 4. Lingga 28 4,12 5. Zaki 28 5,09
Gambar 8. Diagran pengaruh usia terhadap lamanya posisi duduk ergonomis
Dari data yang yang sudah didapat, usia juga mempengaruhi lamanya  seseorang  untuk  bisa  bertahan  dalam  posisi  postur tubuh  normal.  Semakin  tua  seseorang,  semakin  tinggi  risiko orang  tersebut  tersebut  mengalami  penurunan  elastisitas  pada tulang yang menjadi pemicu timbulnya gejala LBP [8].
Pengujian  faktor  berat  badan  terhadap  waktu  perubahan kelengkungan tulang belakang.
Tabel 5. Pengaruh berat badan terhadap lamanya posisi duduk tegap No. Nama Usia Waktu perubahan kelengkungan (menit) 1. Ahmad 53 5,17 2. Bahtiar 67 4,31 3. Didik 43 5,19 4. Lingga 72 4,47 5. Zaki 59 5,04
Gambar 9. Diagran pengaruh berat badan terhadap lamanya posisi duduk ergonomis
Dari  pengambilan  data  diatas,  berat  badan  tidak mempengaruhi  konsentrasi  seseorang  dalam  menjaga  posisi tubuh yang ergonomis.

## C. Pengujian dengan penguat LM358
Pengujian  sensor  flexibel  menggunakan  op-amp  penguat LM358 dimana Op-amp merupakan sebuah IC yang berfungsi untuk  menguatkan  sinyal  listrik  atau  tegangan  [9].  Pengujian dilakukan  sebanyak  5  kali  dengan  melihat  perbedaan pembacaan sensor ketika sudut lengkungnya diubah.
Tabel 6. Hasil pengujian prototype terhadap perubahan kelengkungan tubuh dengan penguat
No. Nama Nilai awal Perubahan nilai 1. Ahmad 852 852 2. Bahtiar 852 850 3. Didik 852 851 4. Lingga 852 852 5. Zaki 852 847
0 1 2 3 4 5 6 Pengaruh Usia Terhadap Lamanya Posisi Duduk Tegap Waktu (menit)
Dapat  dilihat  bahwa  perubahan  nilai  pada  pengujian  alat menggunakan  penguat  lm358  tidak  akurat.  Nilai  cenderung tetap  bahkan  setelah  perubahan  sudut  lengkung  pada  sensor flexible.

## V. K ESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah :
1. Penggunaan  penguat  LM358  pada  pembacaan  sensor flexible menghasilkan nilai yang tidak akurat dibandingkan dengan pengujian tanpa penguat LM358.
2. Penerapan flexible sensor yang di gabungkan dengan back support  harus  pada  posisi  yang  tepat  terkena  lengkungan punggung  ketika  membungkuk  untuk  mendapatkan pembacaan yang sempurna.
3. Besaran  resistor  mempengaruhi  nilai  output  dari  flexible sensor.  Sehingga  dalam  pemrograman  batasan  buzzer menyala  atau  mati  bergantung  pada  besaran  resistor  yang dipakai oleh sensor.

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Terimakasih  kepada  Ibu  Setyawati  yang  telah  membantu dan mendukung penelitian ini.

## D AFTAR P USTAKA
[1]  A.  Tobing  and  S.  Sulaiman,  “Hubungan  Antara  Postur  Tubuh  Terhadap Keseimbangan Statis Pada Lansia Di Klinik Spesialis Pelita Perdagangan,”
Heal. Sci. Rehabil. J. , vol. 1, pp. 12–16, 2021.
[2]  M. R. Malik, M. Alwi, E. Wolok, and A. Rasyid, “Analisis Postur Kerja Pada Karyawan Menggunakan Metode RULA (Studi kasus Area Control Room, Joint Operating Body Pertamina-Medco E&P Tomori Sulawesi),” Jambura  Ind.  Rev. ,  vol.  1,  no.  1,  pp.  22–29,  2021,  doi: 10.37905/jirev.1.1.22-29.
[3]  A. Hendrawan and D. Setiyawati, “Deteksi Dini Gangguan Postur Melalui Peningkatan Life Skill Education Dokter Kecil,” Aksiologiya J. Pengabdi. Kpd. Masy. , vol. 4, no. 2, p. 12, 2020, doi: 10.30651/aks.v4i2.3300.
[4]  P. Anggraika, A. Apriany, and D. Pujiana, “hubungan posisi duduk dengan kejadian low back pain ( LBP )” vol. 4, pp. 1–10, 2019.
[5]  P. Studi, T. Informatika, F. Sains, D. A. N. Teknologi, U.  Islam, and N. Syarif, “Rancang Bangun Alat Koreksi Postur Dan Lama Waktu Duduk Dengan Flex Sensor Berbasis Arduino Uno,” 2023.
[6]  M. Anggraini and W. Wildian, “Rancang Bangun Sistem Peringatan Posisi Tubuh,  Jarak  Pandang,  dan  Durasi  Kerja  Di  Depan  Komputer,” J.  Fis. Unand , vol. 12, no. 1, pp. 49–55, 2022, doi: 10.25077/jfu.12.1.49-55.2023.
[7]  I.  Prasetyo,  “Teknik  Analisis  Data  Dalam  Research  and  Development,”
UNY  Fak.  Ilmu  Pendidik. ,  vol.  6,  p.  11,  2014,  [Online].  Available: http://staffnew.uny.ac.id/upload/132310875/pengabdian/teknik-analisis- data-dalam-research-and-development.pdf
[8]  F. Andini and U. Lampung, “Risk factors of low back pain in workers,” vol. 4, pp. 12–19, 2015.
[9]  A.  B.  Putranto,  Z.  Muhlisin,  A.  Lutfiah,  and  F.  Mangkusasmito, “Perancangan Alat Karakterisasi Dioda dengan ESP32 dan Rangkaian Op- Amp LM358 Berbasis Android,” vol. 13, no. 1, 2021.