Abstrak— Secara  umum,  subjek  yang  sedang  melakukan latihan  kebugaran  akan  mengalami  kejenuhan  ketika proses latihan dilakukan terus menerus, hal ini diakibatkan karena  kondisi  lingkungan  yang  selalu  sama.  Pada  tugas akhir  ini,  akan  disusun  sistem  yang  dapat  mengurangi kejenuhan  menggunakan  tampilan  virtual  reality  dan mengatur  kecepatan treadmill yang bergantung pada nilai heart  rate  yang  dihasilkan  oleh  ECG  dengan  Karvonen formula, yang mana digunakan sebagai acuan penentu nilai heart  rate  dari  setiap  subjek  untuk  menentukan  nilai minimum  dan  maksimum  heart  rate  yang  mana penggunaannya  memerlukan  informasi  usia  dan  jenis kelamin.  Pengujian  ini  telah  dilakukan  pada  sembilan subjek  yang  berusia  22  tahun  dan  semuanya  pria  dengan tingkat keberhasilan 77,77% terhadap threshold 8.5% dari puncak sinyal ECG. Perbandingan respon heart rate ketika menggunakan  dan  tanpa  menggunakan  virtual  reality terhadap setiap orang memiliki respon yang berbeda-beda.
Kata Kunci— Virtual Reality, Treadmill, Electrocardiograph.

## I. PENDAHULUAN
ARI  merupakan  cara  yang  efisien  dan  murah  untuk mendapatkan  kebugaran,  dan  benefit  yang  didapatkan melebihi  yang  diperkirakan.  Lari  tidak  hanya  mencegah obesitas, tekanan darah tinggi, penyakit jantung, dan penyakit lain yang berkaitan dengan gaya hidup yang inaktif, selain itu juga  menampilkan  peningkatan  kardiovaskular  dan  massa tulang,  maupun  kesehatan  mental  dan  emosi.  Studi  telah menampilkan,  bahkan  dengan  jumlah  lari  yang  sangat  sedikit setiap  minggu  dapat  mengurangi  kecenderungan  terhadap kegelisahan, tekanan, dan depresi disaat yang bersamaan juga meningkatkan  kualitas  tidur  dan  suasana  hati  secara keseluruhan dan kondisi mental [1].
Kondisi  mental  seseorang  atau  biasa  disebut  dengan “mental  state”  dapat  mempengaruhi  bagaimana  seseorang berpikir, merasakan sesuatu dan berperilaku dalam kehidupan sehari-hari. Hal tersebut juga mempengaruhi kemampuan anda untuk  terlindung  dari  stress,  mengtasi  tantang,  membangun relasi dan memulihkan kondisi dari halangan hidup. Seseorang akan  selalu berusaha  mengatasi emosi, atau berusaha berpikir positif. Ketika seseorang mengalami penurunan kondisi mental maka  memerlukan  motivasi  yang  dapat  berupa  zat  kimia maupun  rangsangan  dari  luar  yang  dapat  berupa  visual.  Pada subjek  yang  melakukan  latihan  kebugaran  cenderung mengalami  kejenuhan  yang  mengakibatkan  penurunan
motivasi  untuk  melatih  anggota  gerak.  Menurunnya  motivasi ini  biasa  diakibatkan  karena  seseorang  mengalami  kejadian yang berulang-ulang tanpa adanya variasi yang signifikan. Hal ini  meningkatkan  kondisi  depresi  seseorang  selain  karena merasa  tidak  adanya  dorongan  dalam  mengatasi  kondisi  saat latihan  maupun  merasa  tidak  adanya  perkembangan  yang terjadi ketika seseorang menjalani proses latihan.
Proses pelatihan ini dapat di atasi dengan  mengembangkan teknologi Virtual  Reality yang  menarik  banyak  perhatian. Dengan perkembangan virtual reality dapat mengubah kondisi mental  seseorang  karena  mempunyai  banyak  fitur  yang  dapat meningkatkan  kondisi  mental  seseorang,  selain  itu  dapat membentuk  kondisi  lingkungan  yang  berubah-ubah  sesuai dengan  kemauan  dan  pola  rehabilitasi  yang  mau  diberikan. Virtual  Reality dapat  menghemat  biaya  dan  menurunkan kemungkinan terjadinya kecelakaan saat melakukan rehabilitasi  ketika  subjek  melakukan  rehabilitasi  diluar ruangan.  Penggunaan  ECG  dimanfaatkan  untuk  memberi umpan  balik  pada  penggunaan treadmill ,  yang  dimanfaatkan sebagai  pijakan  sehingga  dapat  menambah  sensasi  ketika penggunaan  alat.  ECG  digunakan  untuk  mengatur  kecepatan putaran  motor  secara  otomatis  sehingga  tidak  memerlukan kendali  secara  manual  ketika  kerja  jantung  dirasa  telah melewati  batas  kerja  maksimum.  Dengan  adanya  fungsi tersebut,  maka  mekanisme  perekaman  kondisi  jantung  dapat dimanfaatkan sebagai data mentah untuk menganalisa perilaku jantung dan mampu memantau kelainan jantung.

## II. DASAR TEORI

## A. Kelistrikan Jantung
Jantung adalah otot pompa yang memiliki dua fungsi yaitu: (1)  mengumpulkan  darh  dari  jaringan-jaringan  tubuh  dan memompanya ke paru-paru dan (2) mengumpulkan darah dari paru-paru dan memompanya ke seluruh jaringan tubuh. Jantung terletak  didalam  perlindungan  thoraks,  posterior  dari  sternum dan costal dari kartilago, dan sisanya pada permukaan superior dari  diafragma.  Jantung  dapat  diasumsikan  posisinya  miring didalam thoraks dengan dua pertiganya dibagian kiri dari garis tengah [2].
Anatomi  internal  dari  jantung  terungkap  bahwa  jantung memiliki  4  ruang  yang  terdiri  dari  otot  jantung  atau miokardium. Dua ruang bagian atas disebut atrium yang mana sebagai  ruang  pengumpulan  dan  dua  ruang  bagian  bawah disebut  ventrikel  yang  mana  jauh  lebih  kuat  dan  fungsinya untuk memompa darah. Aktivitas jantung dapat diamati dengan

## Rancang Bangun Kendali Kecepatan Treadmill Menggunakan ECG yang Divisualisasikan Menggunakan Virtual Reality
Kevin Leo Saputra, Tasripan, dan Achmad Arifin Departemen Teknik Elektro, Fakultas Teknologi Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail : arifin@bme.its.ac.id
L
mengambil  informasi  berupa sinyal  elektrik  yang  dikeluarkan akibat adanya aktivitas jantung.

## B. Segmen Sinyal Jantung
Siklus  kelistrikan  jantung  mengakibatkan  terbentuknya sinyal  jantung  yang  dapat  disadap  dengan  menggunakan elektroda  dan  digunakan  untuk  analisa  bentuk  maupun  ritme jantung  menggunakan  elektrokardiograf.  sinyal  jantung  yang terbentuk memiliki 5 segmen yaitu segment P, Q, R, S dan T. Segmen  sinyal  jantung  dapat  diamati  pada  Gambar  1. Gelombang  sinyal  P  kecil  diawal,  yang  mana  bersamaan dengan  depolarisasi  dari  atrium.  Atrium  mulai  berkontraksi sekitar  25  milidetik  setelah  gelombang  P  dimulai.  QRS complex , yang mana timbul akibat depolarisasi ventrikel. Sinyal elektrik relative kuat, karena otot ventrikel jauh lebih besar dari pada  atrium.  Ventrikel  mulai  berkontraksi  tidak  lama  setelah mencapai  puncak  gelombang  R.  Gelombang  T  yang  kecil diakhir, mengindikasi repolarisasi pada ventrikel. Repolarisasi atrium  tidak  tampak,  karena  bersamaan  saat  ventrikel melakukan depolarisasi, dan QRS complex menutupi kejadian elektrik yang lain.
Gambar 1. Segmen sinyal jantung.
Analisa  sebuah  ECG  harus  mengukur  ukuran  dari  besar kecilnya  perubahan  tegangan  dan  menentukan  durasi  dan hubungan sementara antara komponen yang bervariasi. Jumlah depolarisasi  saat  gelombang  P  dan  QRS complex merupakan bagian penting untuk membuat diagnose. Waktu antara setiap gelombang  dilaporkan  sebagai  segmen  dan  interval.  Interval dapat  dimanfaatkan  untuk  melihat  gejala  aktivitas  ruang jantung, seperti interval dari P-R diperpanjang dari awal atrium depolarisasi  hingga  ke  QRS complex (depolarisasi  ventrikel) daripada  ke  bagian  R,  hal  ini  disebabkan  karena  dalam abnormal ECG akan terjadi kesulitan untuk mencari puncak R, dan  interval  Q-T  yang  mengindikasi  waktu  yang  dibutuhkan untuk  ventrikel  melakukan  satu  siklus  depolarisasi  dan repolarisasi.  Biasanya  diukur  dari  akhir  P-R  interval  daripada bagian bawah gelombang Q [1].

## C. Zona Heart Rate
Melakukan aktivitas mengarah pada peningkatan metabolism  dan  permintaan  energi  dari  organisme.  Hal  ini terlihat pada peningkatan konsumsi oksigen. Mempertimbangkan konsentrasi hemoglobin, jantung merupakan  organ  yang  merespon  peningkatan  penyediaan oksigen terhadap jaringan aktif. Penggunaan metode heart rate menemukan  kadar  oksigen  tanpa  menggunakan  Teknik  atau instrument  yang  membatasi  latihan.  Setiap  orang  memiliki batas Heart  rate yang  berbeda  tergantung  dengan  aktivitas, posisi  tubuh  dan  faktor  gen.  sehingga  dengan  menggunakan
metode pencarian heart rate dapat dibuat batas aman maksimal seseorang  melakukan  aktivitas. Heart  rate rata-rata  orang normal saat keadaan istirahat sekitar 70 Bpm. Sedangkan untuk atlet  biasanya  memiliki heart  rate sekitar  50  Bpm.  Hal  ini tergantung  kondisi  kebugaran  dan  aktivitas  yang  biasa dilakukan oleh seseorang

## D. Karnoven Fomula
Karvonen formula merupakan formula matematika yang dapat membantu dalam melakukan Analisa terhadap heart rate yang ditimbulkan oleh aktivitas jantung. Zona latihan berbasis pada  tingkat  intensitas  yang  mana  merupakan  persentase  dari perkiraan heart rate maksimum dari setiap individu. Ada enam zona latihan yang berbeda, yang telah disertakan pada Tabel 1. Namun  yang  pertama  kali  harus  diketahui  terlebih  dahulu adalah heart  rate yang  dihasilkan  saat  berada  dalam  kondisi beristirahat atau biasa dikenal sebagai resting heart rate (RHR) , yang  akan  digunakan  sebagai  nilai  awal  dalam  penghitungan Karvonen  formula.  Sehingga  nilai  RHR  dapat  dimanfaatkan untuk  mencari  batas  bawah  dan  batas  atas  dari  zona  latihan dapat  dihitung  dengan  mengikut  langkah-langkah  sebagai berikut:
1. Menemukan resting heart rate (RHR).
2. Menemukan perkiraan maksimum heart rate (HRmax).
𝐻𝑅𝑚𝑎𝑥 (𝑃𝑟𝑖𝑎) = 220 − 𝑢𝑠𝑖𝑎 𝐻𝑅𝑚𝑎𝑥 (𝑤𝑎𝑛𝑖𝑡𝑎 = 226 − 𝑢𝑠𝑖𝑎
3. Menemukan heart rate reserve (HRR). 𝐻𝑅𝑅 = 𝐻𝑅𝑚𝑎𝑥 − 𝑅𝐻𝑅
4. Menghitung batas bawah dari THR (THRmin). 𝑇𝐻𝑅𝑚𝑖𝑛 = (𝐻𝑅𝑅  × 𝐿𝑜𝑤𝑒𝑟𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦%) + 𝑅𝐻𝑅
5. Menghitung batas atas dari THR (THRmax). 𝑇𝐻𝑅𝑚𝑎𝑥 = (𝐻𝑅𝑅  × 𝑈𝑝𝑝𝑒𝑟𝐼𝑛𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦%) + 𝑅𝐻𝑅
Tabel 1.
Data  Acuan Heart Rate Training Zone Intensity Recovery < 65% HR max Aerobic 65%-75% HR max Extensive Endurance 75%-80% HR max Intensive Endurance 80%-85% HR max Anaerobic Threshold 85%-90% HR max Maximum Aerobic >90% HR max

## E. Pemrosesan Sinyal Analog
Aktivitas  jantung  mengeluarkan  sinyal  listrik  yang  dapat dibaca  dengan  menggunakan  elektrokardiografi,  yang  mana kegunaannya  sebagai  alat  kesehatan  yang  dapat  mendeteksi beda potensial yang terjadi ketika jantung pada segmen-segmen tertentu.  Pengambilan  sinyal  harus  menggunakan  alat  bantu elektroda yang mana ditempelkan pada bagian permukaan kulit untuk  menyadap  sinyal  yang  ditimbulkan  oleh  jantung. Pemasangan  elektroda  memiliki  standar  tertentu  untuk  dapat mengambil sinyal jantung agak lebih efisien dan terhindar dari gangguan atau mungkin interferensi dari sinyal lain seperti otot. Oleh karena itu pemrosesan sinyal analog ECG membutuhkan beberapa  tahap  karena  sinyal  jantung  yang  timbul  hanya memiliki  nilai  beda  potensial  yang  kecil  dan  mudah  untuk terganggu oleh gangguan dari faktor lainnya. Prinsip kerja ECG tampak  pada  Gambar  2,  yang  mana  menjelaskan  serangkaian tahap  untuk  melakukan  pemrosesan  sinyal  untuk  melakukan pengukuran  beda  potensial  yang  ditimbulkan  oleh  aktivitas
jantung.  Sinyal  tersebut  dilewatkan  kedalam  penguat instrumentasi, lalu perlu dilakukan filterisasi untuk mengeliminasi sinyal yang tidak diinginkan dan menghilangkan gangguan yang diakibatkan oleh faktor lainnya, dan  dikonversi  kedalam  bentuk  sinyal  digital  yang  dapat diproses lebih lanjut di permrosesan digital.
Gambar 2. Tahap pemrosesan sinyal analog.

## F. Pemrosesan SInyal Digital
Setelah sinyal analog telah dapat dihasilkan, sinyal tersebut baru akan dimasukkan ke dalam mikrokontroler melalui ADC ( Analog  to  Digital  Converter )  untuk  diubah  menjadi  nilai digital agar dapat dikomputasi. Pemrosesan sinyal digital terdiri dari  pemrosesan  sinyal  analog  ke  digital,  filter  digital,  dan komunikasi  serial  melalui  kabel.  Pemrosesan  sinyal  digital diperlukan  agar  sinyal  dapat  dianalisa  lebih  baik,  sehingga keluaran yang diinginkan sesuai dengan yang diperlukan.

## G. Virtual Reality
Virtual  Reality (VR) pertama  kali  digunakan  pada  abad 1980an. Oxford  English  Dictionary (OED)  menunjukkan penggunaan virtual  reality lebih  awal,  dimana virtual  reality bukanlah  computer.  Namun  merupakan  teknologi  yang menggunakan  komputerisasi  untuk  mensintensis  realitas bersama.  Sistem  VR  sederhana  termasuk  dalam  video  game rumah  yang  menghasilkan  tampilan  grafis  tiga  dimensi  (3D) dan suara stereo dan dikendalikan oleh operator menggunakan joystick atau  keyboard  computer.  Sistem  lebih  lanut  –  seperti untuk pelatihan pilot dan pengalaman hiburan imersif  – dapat termasuk head-mounted display atau layer proyeksi berukuran besar  untuk  menampilkan  gambar,  suara  3D,  dan treadmill yang  mana  mengizinkan  operator  untuk  berjalan  melalui lingkungan virtual [3].
Gambar 3. Arduino due.

## H. Ardunino Due
Pada  pemrosesan  sinyal  digital  digunakan  mikrokontroler Arduino  Due  yang  berbasis  ARM  yang  dapat  dilihat  pada Gambar 3. Mikrokontroler ini merupakan produk dari Arduino yang menggunakan prosesor ATSAM3X8E AU yang memiliki performa 32bit. Mikrokontroller ini dipilih karena banyak fitur yang  telah  diberikan  dan  memiliki  DMA,  ADC, Timer, pin
digital maupun PWM yang cukup banyak, dan dapat beroperasi maksimal  pada  kecepatan  84MHz  yang  mana  sangat dibutuhkan ketika melakukan pemrosesan sinyal digital secara real-time .

## III. PERANCANGAN SISTEM
Bab  perancangan  sistem  ini  menjelaskan  sistem  secara keseluruhan  mulai  dari  pengolahan  sinyal  melalui  perangkat keras  ECG  hingga  perangkat  lunak.  Perangkat  keras  yang digunakan  antara  lain,  instrumentasi  ECG,  Arduino  Due, kontroler  motor treadmill ,  dan  HMD Proview™ .  Sedangkan, perangkat  lunak  teridiri  dari sofware Arduino  (IDE)  untuk pembuatan  kode  program  dan  Unity  Engine  yang  digunakan sebagai software pengembangan visual yang dapat ditampilkan pada layar HMD.
Perancangan perangkat keras meliputi perancangan instrumentasi  ECG  yang  digunakan  untuk  mengolah  sinyal murni dari aktivitas jantung dimana instrument ini terdiri dari 5 tahap, dapat dilihat pada gambar dan kontroler motor treadmill yang  digunakan  untuk  mengontrol  kecepatan  motor treadmill sesuai  dengan  perubahan  aktivitas  jantung  yang  diambil  data hasil pengolahan digital .
Sedangkan,  perancangan  perangkat  lunak  meliputi  proses akuisi data, filter digital, teorema pantomkins yang digunakan untuk melakukan segmentasi pada pengolahan sinyal yang telah melewati filter digital dimana dapat dilihat pada gambar  dan penggunaan Karvonen formula untuk menentukan batas heart rate,

## A. Diagram Blok Sistem
Seperti dijelaskan sebelumnya, bahwa alat ini membutuhkan 3  perangkat  utama,  yaitu  instrumentasi  ECG  yang  berguna sebagai pengolah sinyal murni, Arduino Due sebagai pengolah sinyal  digital  dengan  berbasis  ARM,  dan Head-Mounted Display yang  digunakan  untuk  tampilan  visual  berupa  dunia virtual,  sehingga  dapat  memberikan  pengalaman  yang  lebih Instrumentasi  ECG  menggunakan  dua  baterai  9V  sebagai sumber, karena membutuhkan tegangan referensi +5V dan -5V untuk  memberi  suplai  daya  pada  rangkaian  tersebut.  Alas  an penggunaan  baterai  9V  karena  pada  instrumentasi  ECG  tidak membutuhkan arus yang besar untuk suplai seluruh komponen, dan  juga  ketika  menggunakan  baterai  9V  hanya  tidak  akan terlalu  membebani  regulator  yang  menstabilkan  dan menurunkan tegangan dari 9V menjadi 5V.
Arduino  Due  merupakan  mikrokontroler  yang  mana masukkannya  diambil  dari  instrumentasi  ECG  yang  akan diubah  dari  data  analog  menjadi  data  digital  terlebih  dahulu menggunakan Analog-to-Digital  Converter. Setelah  menjadi data  digital,  maka  sinyal  akan  dilewatkan  pada  digital  filter yang  mana  gunanya  untuk  membatasi  frekuensi bandwidth yang  ingin  disegmentasi.  Hasil  digital  filter  akan  dimasukkan pada teorema Pantompkins yang digunakan untuk menganalisa segmen QRS complex hingga  menjadi sinyal  keluaran berupa nilai heart-rate yang real-time. Setelah  itu  dimasukkan  pada metode  Karvonen  yang  mana  akan  digunakan  untuk menentukkan  penggolongan  beban  dari  kerja  jantung  yang mana akan dikirimkan datanya sebagai masukkan dari treadmill dan software Unity.
Head-Mounted Display Proview™ merupakan media untuk menampilkan gambar grafis dari PC yang mana berperan disini sebagai layar kedua dan memiliki tampilan seperti layar lebar yang  memiliki  sudut  pandangan  yang  cukup  lebar.  Gambar grafis  disini  merupakan  gambar  keluaran  dari software Unity yang  digunakan  untuk  mengembangkan  grafis  dan  membuat rute perjalanan.
Keseluruhan  blok  diagram  ditunjukkan  oleh  Gambar  4. dibawah  ini.  Bagian-bagian  pada  blok  diagram  diatas  terdiri dari:
1. Instrumentasi ECG Instrumen  ini  berperan  sebagai  pengolahan  sinyal analog  dari  pergerakan  aktivitas  jantung  dengan menggunakan tiga elektroda.
2. Mikrokontroler Data  dari  instrumentasi  ECG  diolah  menggunakan mikrokontroler Arduino Due.
3. Unity
Data  keluaran  dari  Arduino  Due  digunakan  sebagai masukkan  kedalam software Unity  yang  mana  akan ditampilkan melalui HMD.
4. VR Tampilan  yang  menggunakan  fitur  HMD  dengan menampilkan  secara  stereoskopis  sehingga  menambah pengalaman pemakai.
5. Treadmill
Bagian  dari  keseluruhan  kerja  yang  dikontrol menggunakan keluaran
mikrokontroler
dan dimanfaatkan sebagai media untuk menambah pengalaman pemakai.
Gambar 4. Diagram blok sistem .

## IV. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Pengujian-pengujian  yang  dilakukan  meliputi  pengujian Instrumentasi ECG, pengujian teorema Pantompkins, pengujian heart-rate secara real-time, pengujian  komunikasi treadmill dan  pengujian  Visualisasi.  Pengujian  alat  ini secara real  dilakukan  di  laboratorium  AJ-203  dan  B-205  Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya, Jawa Timur – 60111.

## A. Pengujian ECG
Sebelum  sinyal  ECG  dari  elektroda  diproses  maka  sinyal tersebut  perlu  dikuatkan  terlebih  dahulu,  karena  sinyal  yang didapatkan  dari  elektroda  terlalu  kecil.  Setelah  melalui penguatan,  maka  sinyal  analog  akan  perlu  di  filter  dengan menggunakan filter analog untuk dapat menjadi masukkan pada mikrokontroler  berikut  merupakan  data  hasil  dari  pengolahan sinyal analog dari instrumentasi ECG.
Pengujian low  pass  filter telah  disertakan  pada  Tabel  2. Dimana  didapatkan  error  sebesar  18  Hz  dari  target  frekuensi cut-off 100  Hz,  namun  kesalahan  ini  masih  dapat  ditoleransi karena frekuensi dari segmen QRS berada pada frekuensi 6-15 Hz dan frekuensi bandwidth standar 0.05 Hz hingga 100 Hz.
Tabel 2. Hasil Pengujian LPF Frekuensi Tegangan Output Tegangan Input Gain 10 20.8 20.8 1 20 19.8 20.8 0.95192 30 19 20.8 0.91346 40 18.2 20.8 0.875 50 17.6 20.8 0.84615 60 16.4 20.8 0.78846 70 15.2 20.8 0.73077 80 14.4 20.8 0.69231 90 13.2 20.8 0.63462 100 12.2 20.8 0.58654 200 6 20.8 0.28846
Dilanjutkan dengan high pass filter yang telah disertakan pada Tabel 3. Dimana terdapat error sebesar 0.08 Hz dari target frekuensi cut-off 0.05  Hz.  Namun  kesalah  ini  masih  dapat ditoleransi karena frekuensi segmen QRS tidak terpotong oleh error pada high pass filter .
Tabel 3.
Hasil Pengujian HPF Frekuensi Tegangan Output Tegangan Input Gain 0.25 4 7.2 0.55556 0.5 11.2 15.2 0.73684 0.75 14.4 16.8 0.85714 1 19 20.8 0.91346 5 19 20.8 0.91346 10 19 20.8 0.91346
Setelah melalui pemrosesan filter maka sinyal akan melewati penguatan  kembali,  lalu  akan  dilewatkan  pada  rangkaian penjumlah sehingga nilai dari amplitudo berada minimum 0 V dan  bernilai  positif  dan  terakhir  akan  dilewatkan  pada rangkaian  proteksi  yang  mana  gunanya  untuk  membatasi tegangan yang masuk ke mikrokontroler. Hasil keluaran terlihat pada Gambar 5.

## Gambar 5. Sinyal ECG murni.
Sinyal  yang  didapatkan  mendapatkan  noise  pada  frekuensi tertentu  yang  mana  disebabkan  karena  adanya  kesalahan  dari kabel yang menghubungkan ke alat selanjutnya. Gangguan juga dapat disebabkan oleh kesalahan posisi pemasangan elektroda, maupun kualitas dari elektroda

## B. Pengujian Perangkat Lunak
Terdapat  tiga  tahap,  yakni  filter  digital,  teorema Pantompkins,  dan  pemrosesan heart-rate secara real-time . Pengambilan  sinyal  dapat  dipengaruhi  oleh  peletakkan elektroda,  yang  mana  dapat  meningkatkan  kemungkinan adanya noise . Oleh karena itu diperlukan beberapa filter dalam pemrosesannya. 1. Pengujian Digital Filter Hasil  keluaran  dari  analog  terdapat noise yang  signifikan, oleh  karena  itu  dibutuhkan  filter  digital.  Hasil  keluaran  dari filter  digital,  telah  membentuk  keluaran  yang  memuaskan seperti  sinyal  jantung  sebagaimana  mestinya.  Pengujian  ini dilakukan di laboratorium AJ-203. Hasil dari digital filter dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Hasil filter.
2. Pengujian Teorema Pantompkins
Pengujian  teorema  Pantompkins,  merupakan  pengujian untuk  melakukan  proses  segmentasi  sinyal  yang  bertujuan untuk  menampilkan  secara  jelas  segmen  QRS  hingga  yang mana bertujuan untuk  mencari segmen  R  yang  sangat terlihat paling  besar  ketika  dibandingkan  dengan  segmen  lainnya. Setelah segmen R didapatkan, maka akan melaui thresholding diubah menjadi bentuk sinyal digital yang hanya berisi nilai 1 dan  0,  yang  mana  1  berarti  ketika  didapati  segmen  R  pada sinyal,  sedangkan  selain  segmen  R  sinyal  akan  diberi  nilai  0. Hasil dari proses ini dapat dilihat pada Gambar 7.
Gambar 7. Hasil thresholding.
3. Pengujian Heart-rate secara Real-time Pengujian heart- rate  secara real- time  dilakukan  setelah melakukan proses teorema pantompkins. Dimana  menghitung interval waktu antara segmen R ke R selanjutnya. Namun ketika menghitung secara real- time maka interval tersebut perlu dicari rata-ratanya terlebih dahulu sehingga bisa didapatkan nilai rata- rata  interval.  Ketika  telah  didapatkan  nilai  rata-rata  interval, maka dapat langsung dihitung nilai heart rate per menit (BPM). Hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 8. Hasil pengukuran heart rate.

## C. Pengujian Visual
Pada  tahap  pengujian  rancangan  visual  dilakukan  dengan menguji jalannya tampilan pada layar dunia virtual. Tampilan menggunakan head-mounted  display proview™  sebagai pengolah citra. Secara keseluruhan bidang yang telah didesain beserta  dengan  lingkungan  yang  seperti  air,  pohon  dan  langit dari tampak atas dapat dilihat pada Gambar  9. Penentuan rute ditandai pada titik merah. Penggunaan rute dibuat dengan target perpindahan dari satu tempat ke tempat selanjutnya agar tidak terlalu  jauh,  karena  hal  ini  bisa  mengakibatkan  bertabrakan antara avatar didunia  virtual  dengan  objek-objek  yang  ada dilingkungan.
Gambar 9. Tampilan rute berwarna merah.

## D. Pengujian Keseluruhan Sistem
Gambar 10. Diagram keseluruhan system.
Gambar 11. Respon BPM dengan VR.
Gambar 12. Respon BPM tanpa VR.
Gambar 13. Subyek.
Pada  tahap  pengujian  keseluruhan  sistem  dilakukan  seperti pada Gambar 10. Dimana peran ECG langsung berguna sebagai pengatur  kecepatan  dari  treadmill  dan  bersamaan  kecepatan
gerak dari avatar pada VR. Respon BPM ketika menggunakan VR  dapat  dilihat  pada  Gambar  11,  sedangkan  respon  BPM tanpa VR dapat dilihat pada Gambar 12.
Alat ini telah diuji pada 9 subjek dengan tingkat keberhasilan 77,77%. Contoh salah satu subyek dapat dilihat pada Gambar 13.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  perancangan,  pengujian,  dan  analisa  sistem yang  telah  dilakukan  dapat  ditarik  beberapa  kesimpulan  dari tugas akhir ini sebagai berikut:
a. Berdasarkan pengamatan, pemasangan alat memberikan sedikit  ketidaknyamanan  karena  memiliki  penempatan kabel untuk virtual reality dan ECG.
b. Respon  penggunaan virtual  reality terhadap  BPM memiliki dampak yang berbeda-beda.
c. Hasil  pengambilan  data  memiliki  tingkat  keberhasilan 77,77%  terhadap  batas  threshold  8,5%  dari  puncak sinyal.
d. Pengukuran  BPM  dapat  terganggu  oleh  lingkungan sekitar terutama lokasi subyek berdiri.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Paul  A.  Iaizzo, Handbook  of  Cardiac  Anatomy,  Physiology,  and Devices . University of Minesota, 1984.
[2] F.  H.  Martini,  J.  L.  Nath,  and  F.  Edwin, Anatomy  &  Physiology . Pearson, 2012.
[3] J. Glover, Unity for Human Beings . Zenva: Zenva, 2016.