Vol. 12. No. 3, September 2021: 113-119 http://publikasi.mercubuana.ac.id/index.php/jte p-ISSN: 2086 ‐ 9479   e-ISSN: 2621-8534

## Prototipe Pemantauan Tetes Cairan Infus Berbasis IoT Terkoneksi Perangkat Android
Indra Sucipta 1 , Joni Welman Simatupang 1* , Carolus Kaswandi 1 , Irwan Purnama 2
1 Electrical Engineering, Faculty of Engineering, President University, Bekasi, 17530, West Java, Indonesia
2 Technical Implementation Unit for Instrumentation Development (UPT-BPI), Indonesian Institute of Sciences (LIPI) and Electrical Engineering, Telkom University, Bandung, West Java, Indonesia
* joniws@ieee.org
Abstrak—  Setiap  beberapa  waktu  perawat  melakukan pemantauan  tetes  cairan  infus  dengan  manual  secara langsung.  Bahkan,  saat  cairan  infus  akan habis,  keluarga pasien  harus  memanggil  perawat  untuk  melakukan penggantian  cairan  infus.  Hal  ini  bisa  menyebabkan terlambatnya  penanganan  terhadap  pasien  karena keterbatasan  waktu.  Oleh  sebab  itu,  dibutuhkan  sebuah alat pemantauan tetes cairan infus yang dapat memberikan notifikasi otomatis bahwa cairan infus akan habis. Artikel ini  menjelaskan  tentang  implementasi  alat  pemantauan tetes  cairan  infus  berbasis  IoT  yang  terhubung  dengan perangkat  android.  Prototipe  ini  menggunakan  sensor Optocoupler  sebagai  pendeteksi  adanya  tetes  cairan  infus, Motor  Servo  SG90  untuk  menekuk  selang  infus, Mikrokontroler  ESP32  sebagai  pengendali.  Komunikasi perangkat keras dengan perangkat android menggunakan server  lokal  sehingga  harus  menggunakan  Hotspot  WiFi yang sama. Data yang dikirimkan dari perangkat android akan tersimpan ke database kemudian diakses oleh ESP32 sehingga  menjalankan  sensor  dan  motor  servo.  Pada android application terdapat informasi kondisi tetes cairan infus yang sudah dikonversi menjadi persentase sisa cairan infus.  Hasil  eksperimen  menunjukkan  bahwa  prototipe dapat melakukan pengaturan tetes  cairan infus per menit sesuai  dengan  yang  diinginkan  dan  android  application dapat  menampilkan  status  dan  mengirimkan  notifikasi secara akurat. Sebagai kesimpulan dari hasil pengukuran, rata – rata rasio persentase yang dicapai dalam pengujian mencapai 70 % dengan rata – rata error sebesar 1,46 %.
Kata Kunci— Infus, ESP32, Motor Servo, Sensor, IoT.

## DOI: 10.22441/jte.2021.v12i3.003

## I. P ENDAHULUAN
Infus  merupakan  alat  kesehatan  yang  pada  syarat  tertentu dipakai  untuk  menggantikan  cairan  yang  hilang  dan menyeimbangkan elektrolit tubuh [1]. Saat keadaan emergency , contohnya  pada  pasien  yang  kehilangan  cairan  tubuh  atau dehidrasi, stres metabolik berat yang dapat mengakibatkan syok hipovolemik, asidosis, gastroenteritis akut, dan lain sebagainya, cairan  infus  sangat  dibutuhkan  agar  dapat  mengembalikan cairan tubuh yang hilang [2].
Dalam dunia medis, infus merupakan piranti kesehatan yang paling  sering  digunakan.  Pemberian  cairan  infus  secara
sembarang,  tentunya  akan  berdampak  pada  pasien.  Maka  dari itu,  perawat  selalu  melakukan  pemeriksaan  terhadap  kondisi cairan infus di ruang pasien dan masih dilakukan secara manual. Pemeriksaan  yang  dilakukan  adalah  kondisi  kecepatan  tetesan dan sisa cairan infus [3].
Dengan ini diperlukan adanya suatu inovasi pengembangan dalam pemantauan berbasis Internet of Things ( IoT) , khususnya pemantauan tetes cairan infus serta menghitung tetesan cairan infus yang diperlukan sesuai dengan kebutuhan pasien melalui perangkat  android. Internet  of  Things adalah  perkembangan luar biasa dalam bidang teknik elektro, teknologi informasi dan komunikasi.  Seluruh  sektor  industri  berfokus  pada  Internet, yang  merupakan  jaringan  global  komputer  yang  terhubung menggunakan  rangkaian  protokol  standar  untuk  melayani miliaran  pengguna  di  seluruh  dunia  [4].  Teknologi  ini  sudah berkembang  dan  teraplikasi  dalam  berbagai  area  kehidupan. IoT memanfaatkan konektivitas internet untuk menghubungkan beberapa perangkat elektronik, termasuk ponsel pintar berbasis android  [5].  Salah  satu  cara  yang  sudah  dilakukan  adalah membuat alat pemantau dengan mengukur berat dari banyaknya cairan  infus  yang  dipantau  melalui  web,  tetapi  dalam pemantauan  tersebut  belum  terdapat  adanya  notifikasi  khusus kepada  perawat  yang  menyatakan  bahwa  cairan  infus  pada pasien tertentu sudah hampir habis. Ada beberapa rumah sakit di  Jakarta  yang  sudah  menggunakan  infus  otomatis  yang disebut  dengan  infus pump .  Alat  tersebut  dapat  menghitung cairan yang dibutuhkan pasien secara otomatis pada saat akan dipakai.  Namun,  alat  tersebut  belum  dilengkapi  dengan  alat pemantauan  berbasis IoT yang  terhubung  dengan smartphone android.  Banyak  rumah  sakit  yang  terdapat  di  kabupaten Karawang  belum  menggunakan  infus pump dan  tidak  ada pemantauan  tetes  cairan  infus  berbasis IoT yang  terhubung dengan perangkat android.
Berdasarkan pemaparan diatas, maka dilakukan pengembangan  dari  sebuah  alat  pemantauan  tetes  cairan  infus agar  dapat  memberikan  notifikasi  secara  khusus  bahwa  cairan infus  akan  segera  habis.  Jika  pengembangan  alat  ini  dapat terealisasi  dan  dikomersilkan,  hal  ini  tentunya  akan  lebih mempermudah  pekerjaan  perawat  karena  dengan  adanya  alat pemantauan  yang  dapat  mengirimkan  notifikasi  melalui perangkat android pada pasien tertentu akan membantu perawat untuk mempersiapkan pergantian cairan infus yang hampir habis juga  mempermudah  melakukan  pengaturan  terhadap  tetesan cairan infus secara otomatis melalui perangkat android.
Infus  merupakan  pemberian  nutrisi  dalam  bentuk  cairan melalui  sebuah  jarum  ke  dalam  pembuluh  vena  (pembuluh balik) agar cairan atau zat-zat makanan yang hilang dalam tubuh dapat tergantikan. Hal itu digunakan untuk memberikan nutrisi ketika  pasien  tidak  bisa  makan,  tidak  sadarkan  diri,  dehidrasi atau  syok,  memberikan  garam  untuk  metabolisme  dan memberikan medikasi perlu dilakukan agar dapat mempertahankan  keseimbangan  elektrolit  atau  glukosa  [6]. Tentu  saja  tujuan  infus  untuk  menggantikan  zat  yang mengandung  air  hilang  dalam  tubuh  seperti  vitamin,  protein, lemak,  kalori,  serta  elektrolit  yang  tidak  dapat  dipertahankan secara  adekuat melalui oral, memperbaiki  keseimbangan  asam basa,  memperbaiki  volume  komponen  –  komponen  darah, memberikan  jalan  obat  –  obatan  masuk  kedalam  tubuh,  saat mengalami  gangguan  pada  sistem  pencernaan  maka  akan memberikan 9 nutrisi [6].
Pihak  medis  atau  seorang  perawat  harus  mengetahui  cara menghitung tetes cairan infus dengan tepat dan cepat disamping harus  mengetahui  kebutuhan  elektrolit  dan  kebutuhan  cairan tubuh.  Tidak  boleh  ditentukan  secara  sembarang  saat menghitung  tetes  cairan  infus,  agar  dapat  mengetahui  jumlah tetesan per menit (TPM) cairan infus yang akan diberikan pada pasien, terlebih dahulu kita mengetahui banyaknya cairan infus yang  akan  diberikan,  lama  penggunaan,  dan  faktor  tetes  atau drop factor tiap infus [7]. Untuk mengetahui jumlah tetesan per menit (TPM) dapat dilihat pada persamaan (1):
Jumlah TPM  =  (V x FT)/(T x 60 menit)                              (1) Keterangan :
V = Kebutuhan Cairan (ml)
FT = Faktor Tetes
T = Lama Pemberian (jam)
Kebutuhan  cairan  (V)  dilihat  dari  seberapa  parah  pasien tersebut kekurangan cairan pada tubuh hal tersebut dokter yang dapat  menentukan  dengan  jelas  karena  melihat  dari  kondisi kesehatan pasien. Lama pemberian atau waktu pemberian  (T) cairan infus tersebut dipertimbangkan dari parah atau tidaknya pasien  mengalami  kekurangan  cairan,  jika  pasien  mengalami dehidrasi  berat  tentunya  waktu  yang  diberikan  akan  cepat karena untuk mengganti cairan yang hilang pada pasien. Faktor Tetes  (FT)  ditentukan  dari  jenis  set  infus  yang  digunakan, terdapat dua jenis infus set yang biasa digunakan yaitu infus set mikro  dan  infus  set  makro.  Infus  set  mikro  digunakan  untuk pasien  anak  –  anak  dan  bayi,  namun  ada  juga  pasien  dewasa yang  menggunakan  infus  set  mikro  seperti  pada  pasien  gagal ginjal  kronis.  Lalu  infus  set  makro  digunakan  untuk  pasien dewasa, namun ada juga pasien anak – anak yang menggunakan infus set makro untuk terapi hidrasi. [8]. Dari 2 macam infus set tersebut  memberikan  perbedaan  pada  faktor  tetes  yang dihasilkan,  faktor  tetes  untuk  infus  set  makro  adalah  20  tetes untuk 1 ml, bisa di kalkulasi bahwa satu tetes adalah 0,05 ml, sedangkan  faktor  tetes  untuk  infus  set  mikro  adalah  60  tetes untuk  1ml  sehingga  satu  tetes  adalah  0,01665  ml.  Dari keterangan tersebut dapat dihitung mengenai banyaknya cairan infus  dalam  waktu  tertentu.  Untuk  mengetahui  banyak  cairan infus dalam waktu tertentu dapat dilihat pada persamaan (2) di bawah ini:
Banyak cairan infus = (N x TPM) x t (2) Jika terdapat jumlah TPM yang berbeda setiap menitnya maka dilakukan perhitungan sebagai berikut (persamaan (3)):
Banyak cairan infus (ml) = (N x TPM1) + (N x TPM2) + (N x TPM3) + … + (N x TPMn) (3)
Keterangan :
N = Cairan per tetes (ml) TPM = Tetes Per Menit t = waktu (menit)

## II. P ENELITIAN T ERKAIT
Adapun studi serupa juga telah dilaksanakan oleh beberapa peneliti  lainnya.  Desain  yang  dibuat  menggunakan  alat  yang berbeda serta memiliki kelebihan dan kekurangannya masing- masing.
Dalam penelitian Sabri Kocer dan kawan – kawan (2015) [9] menggunakan mikrokontroler PIC16F877 sebagai pengendali.  Menggunakan  MPLAB  yang  biasa  digunakan untuk  mengirim  program  pada  mikrokontroler  tersebut. Penerima dan pemancar inframerah digunakan di dalam sistem sebagai penghitung tetes saat jatuh. Operasi penghitungan tetes saat jatuh dilakukan saat detektor ini dipasang di ruang di atas set  serum.  Pompa  infus  berisi  mekanisme  pemompaan  yang digerakkan  motor  untuk  menghasilkan  tekanan  positif  bersih pada cairan di dalam saluran infus. Pemilihan set di awal dapat diamati  dari  led  peringatan  di  sebelah  kanan  keypad  dan  dari layar LCD.
Septian  Prastyo  Aji,  2017  [10]  dalam  penelitiannya menggunakan mikrokontroler ESP8266-12E sebagai pengendali.  Software  yang  digunakan  untuk  mengirimkan program  pada  mikrokontroler  adalah  Arduino  IDE.  sensor  IR untuk  mendeteksi  aliran  tetesan  infus.  Berkecepatan  rendah, sedang,  dan  kecepatan  tinggi  meneteskan  cairan  infus  untuk dilakukan  pengujian  pada  sensor.  Ketika  sensor  mendeteksi tetesan  infus  dapat  dilihat  berbarengan  dengan  hidupnya  led indikator  pada  sensor  serta  terjadi  penyesuaian  pada  aplikasi Cayenne.
Tia  Sentia  Destiana,  2018  [11]  dalam  tugas  akhir penelitiannya  menggunakan  mikrokontroler  Arduino  Atmega 2560  sebagai  pengendali.  Software  yang  digunakan  untuk mengirimkan  program  pada  mikrokontroler  adalah  Arduino IDE. Hasil output akan ditampilkan melalui LCD berupa berat dalam satuan mililiter dengan load cell sebagai sensornya yang dikendalikan oleh mikrokontroler Arduino Uno. Sensor warna berguna  mendeteksi  saat  adanya  darah  yang tidak  lazim  pada selang  infus,  jika  terdeteksi  adanya  darah  maka  buzzer  akan bunyi dan mengirimkan sms kepada user.
Adapun Alwa Fanah Shinta, 2019 [12] dalam penelitiannya menggunakan  sensor  load  cell  sebagai  pendeteksi  berat  dari tabung  infus  dan  sensor  Photodioda  sebagai  pendeteksi  tetes cairan infus dengan hasil output yang ditampilkan dengan LCD. Mikrokontroler  ESP8266-12E  sebagai  pengendali  dan penghubung  ke  internet  sehingga  pemantauan  dapat  dilihat dalam  aplikasi  Cayenne.  Software  yang  digunakan  untuk
mengirimkan  program  pada  mikrokontroler  adalah  Arduino IDE.
MHD  Fadhel  Zufa,  2020  [13]  dalam  tugas  akhir penelitiannya  menggunakan  sensor  Photodioda  sebagai pendeteksi  tetes  cairan  infus.  Mikrokontroler  ESP8266-12E sebagai pengendali dalam pemantauan tersebut. Software yang digunakan  untuk  mengirimkan  program  pada  mikrokontroler adalah  Arduino  IDE.  Output  yang  dihasilkan  bisa  dilihat melalui  perangkat  android  dalam  aplikasi  yang  sudah  di sediakan  di  Firebase  berupa  tiga  tingkatan  yaitu  High  level, Medium Level, dan Low Level. Ketika cairan infus berada di Low Level ada buzzer yang akan menyala menandakan cairan infus tersebut akan habis.
Sedangkan  penelitian  ini  menggunakan  mikrokontroler ESP32  yang  mengendalikan  sensor  Optocoupler  sebagai pendeteksi  tetes  cairan  infus  dan  Motor  Servo  SG90  untuk menekuk  selang  infus.  Software  yang  digunakan  untuk mengirimkan  program  pada  mikrokontroler  adalah  Arduino IDE. Pemantauan ini menggunakan spring boot yang ada dalam software  Netbeans  sebagai  server  lokal  sedangkan  MySql sebagai penyimpan data. Komunikasi dua arah dilakukan antara software  Arduino  dengan  MySql  untuk  mengambil  data  dari perangkat  android  dan  mengirim  data  ke  perangkat  android. Output  yang dihasilkan dapat  dilihat berupa persentase cairan infus  melalui android  application yang  dibuat  menggunakan software  Visual  studio  Code.  Selain  dapat  melihat  persentase cairan  infus  pemantauan  ini  dapat  mengirimkan  notifikasi kepada  user  melalui android  application jika  cairan  infus tersebut akan habis.

## III. M ETODOLOGI P ENELITIAN

## A. Implementasi Keseluruhan
Tujuan dari penelitian ini adalah membuat unit atau prototipe yang  dapat  merealisasikan  rancangan  alat  pemantauan  dan pengaturan  tetesan  cairan  infus  berbasis  IoT  yang  terhubung pada  perangkat  android  menggunakan  Mikrokontroler  ESP32. Implementasi  proyek  akan  diterangkan  dalam  bentuk  diagram blok (Gambar 1) dan diagram alir (Gambar 2) dari keseluruhan sistem.

## Gambar 1. Blok Diagram
Perangkat  android digunakan  untuk  input  data  perintah berupa  dosis  yang  akan  diberikan  sesuai  dengan  kebutuhan pasien. Data yang sudah dimasukan akan dikirim dan disimpan pada  database.  Lalu  Mikrokontroler  mengambil  data  dari database  untuk  diolah  sehingga  dapat  diteruskan  pada  sensor optocoupler dan motor servo sg90. Sensor optocoupler langsung terhubung  pada  set  infus  untuk  mendeteksi  cairan  infus sedangkan  motor  servo  sg90  untuk  menekuk  selang  infus. Ketika  sensor  optocoupler  mendeteksi  cairan  infus  akan
memiliki  data  baru  sehingga  akan  diambil  kembali  oleh mikrokontroler  kemudian  diteruskan  disimpan  pada  database lalu diambil kembali data baru tersebut oleh perangkat android sehingga dapat melakukan pemantauan pada perangkat android.
Gambar 2. Diagram Alir
Pada saat  melakukan start melalui aplikasi pada perangkat android  data  akan  langsung  terkirim  ke  database  dengan koneksi  wifi  yang  sudah  terhubung.  Secara  bersamaan  data yang  sudah  dikirimkan  akan  langsung  membuat  sensor optocoupler membaca  tetes  cairan  infus  juga  membuat  motor servo  SG90  bergerak  pada  sudut  tertentu  sampai  dosis  yang diinginkan tercapai. Ketika sensor Optocoupler membaca tetes cairan infus maka akan dilakukan kalkulasi  data yang terbaca setelah  itu  data  akan  dikirimkan  ke MySQL sehingga  terjadi pembaharuan  data  yang  dapat  dilihat  melalui  aplikasi  pada perangkat android. Ketika sensor Optocoupler tidak membaca tetes  cairan  infus  maka  tidak  akan  dilakukan  kalkulasi  data sehingga  data  yang  dikirimkan  pada MySQL merupakan  data yang terakhir terbaca oleh sensor Optocoupler.
Pada  saat  dosis  terbaca  maka  motor  servo  SG90  akan melakukan penjepitan pada selang infus dengan sudut tertentu sehingga  debit  tetes  cairan  infus  sesuai  dengan  dosis  yang diinginkan.  Ketika  debit  tetes  cairan  infus  kurang  dari  dosis maka  motor  servo  SG90  akan  menutup  1  derajat secara  terus menerus  sampai  debit  tersebut  sesuai  dengan  dosis  yang diinginkan.  Begitu  sebaliknya,  ketika  debit  tetes  cairan  infus lebih  dari  dosis  maka  motor  servo  SG90  akan  membuka  1 derajat  secara  terus  menerus  sampai  debit  tersebut  sesuai dengan dosis yang diinginkan.
Android
MySQL
Mikroko ntroler
Node MCU ESP 32 Sensor Optocoupler Motor Servo SG90 Infus set Hotspot WiFi Hotspot WiFi Mengirim dan mengambil data
Start Koneksi WiFi Terhubung Database Reset ESP32 Reset WiFi Tetesan Terbaca Dosis Terbaca Menghitung Motor Servo Bergerak Kirim ke Database Status Cairan Infus, Jumlah Tetes Per menit dan Jumlah Pertetes Dosis < Debit A A Dosis > Debit Tutup Servo 1 Derajat Kirim ke Database Status Terakhir Cairan Infus Persentase <= 100% Persentase <= 50% Persentase <= 30% Persentase <= 20% Persentase <= 10% Persentase <= 5% Jangan Menghitung Database kirim Persentase dan Status ‘Penuh’ ke Android Application Database kirim Persentase dan Status ‘Setengah’ ke Android Application Database kirim Persentase dan Status ‘Sedikit’ ke Android Application Database kirim Persentase, Notifikasi dan Status ‘Kurang’ ke Android Application Database kirim Persentase, Notifikasi dan Status ‘Perhatian’ ke Android Application Database kirim Persentase, Notifikasi dan Status ‘Ganti’ ke Android Application Tutup Servo 1 Derajat Y Y Y Y Y T T T T T
Ketika  persentase  kurang  sama  dengan  100%  maka database akan mengirimkan persentase, dan status ‘Penuh’ pada android  application. Ketika  persentase  kurang  sama  dengan 50%  maka  database  akan  mengirimkan  persentase,  dan  status ‘Setengah’ pada android application. Ketika persentase kurang sama  dengan  30%  maka  database  akan  mengirimkan persentase,  dan  status  ‘Sedikit’  pada android  application. Ketika  persentase  kurang  sama  dengan  20%  maka  database akan  mengirimkan  persentase,  notifikasi  dan  status  ‘Kurang’ pada android  application. Ketika  persentase  kurang  sama dengan  10%  maka  database  akan  mengirimkan  persentase, notifikasi  dan  status  ‘Perhatian’  pada android  application. Ketika persentase kurang sama dengan 5% maka database akan mengirimkan  persentase,  notifikasi  dan  status  ‘Ganti’  pada android application.

## B. Perangkat Keras
Dulu umum untuk melihat dokter dan perawat dengan arloji di tangan, mengubah kecepatan infus dari 'durasi infus' menjadi tetes  per  menit  dan  menyesuaikan  roller  clamp  pada  set  'tetes' intravena. Infus akan mengalir terlalu cepat atau terlalu lambat, karena  bentuk  tabung  plastik  berubah  atau  resistansi  hilir  di kanula  intravena  berubah  karena  sejumlah  alasan. Seringkali hanya  perhitungan  yang  salah.  Ini  digantikan  pertama  kali oleh penghitung tetesan elektronik, yang kemudian dibuat untuk mengontrol penjepit berupa  klem  yang dapat disesuaikan pada set pemberian makan gravitasi (pengontrol infus) dan, akhirnya, dengan  pompa  infus yang dikendalikan  mikroprosesor  [14]. Prototipe terdiri dari kerangka yang terbuat dari akrilik. Ukuran alat ini 4 x 3.5 x 12.5 cm (PxLxT). Pada bagian dalam terdapat komponen  seperti, Sensor  Optocoupler, dan  holder  untuk penyangga infus set ( Drip Chamber ). Di bagian bawah terdapat Motor  Servo  SG90 untuk  menjepit  selang  infus.  Di  bagian belakang  terdapat Mikrokontroler  ESP32 sebagai  pengendali juga penghubung ke internet.
Gambar 3. Perangkat Keras
Komponen-komponen perangkat keras terdiri dari Mikrokontroler  ESP32,  Sensor  Optocoupler  dan  Motor  Servo SG90.
Gambar 4. Skematik Diagram
Sensor optocoupler merupakan komponen  elektronik  yang memanfaatkan cahaya sebagai pemicu untuk menyalakan atau mematikan  komponen  tersebut.  Sensor  ini  dapat  memberikan input  pada  mikrokontroler  ESP32  menggunakan  IC  LM393 ketika  sinar  inframerah  dalam  sensor  ini  terhalang  oleh  suatu objek. optocoupler terdiri dari dua bagian yaitu transmitter serta receive  [15].  Kemudian  Motor  Servo  merupakan  sebuah penggerak  yang  menggunakan  sistem  umpan  balik  tertutup, pada sistem ini rangkaian kontrol yang terdapat di dalam motor servo akan menerima informasi kembali tentang posisi motor. Pada motor servo terdapat 3 buah jalur kabel yang terdiri dari VCC, GND dan SIGNAL [16].

## C. Perangkat Lunak
Prototipe ini menggunakan software NetBeans untuk server lokal ,  Visual  Studio  Code dengan  Extension Flutter untuk membuat  design  android  application  [17] ,  MySQL sebagai penyimpanan data [18] ,  dan Arduin o IDE untuk memprogram Mikrokontroler ESP32 terhadap sensor optocoupler dan motor servo sg90.
Gambar 5. Desain Tampilan Android Application
Sensor Optocoupler Mikrokontroler ESP32 Selang Infus ditekuk Motor Servo SG90 Drip Chamber

## I. Sucipta, et al., Prototipe Pemantauan Cairan Tetes Infus Berbasis IoT Terkoneksi Perangkat Android

## IV. H ASIL D AN A NALISA

## A. Pengujian Perangkat Keras
Pengujian  ini  dilakukan  pengukuran  tegangan  terhadap Sensor  Optocoupler agar  dapat  mengetahui  response  yang diberikan oleh sensor tersebut ESP32.
Tabel 1. Keterangan Input dan Output Sensor Optocoupler
Sensor  Optocoupler akan  bernilai  high  jika  tidak  terkena cahaya, sebaliknya sensor akan bernilai low jika terkena cahaya.
Kemudian dilakukan pengujian pengukuran waktu terhadap tetes  cairan  infus  per  menit  dengan  membandingkan  secara aktual  antara  yang  terbaca  di  software  Arduino  IDE  dan menggunakan stopwatch agar hasilnya sesuai.
Tabel 2. Pengujian Tingkat Keakuratan Sensor Optocoupler
No Tetes Permenit Waktu di Arduino IDE (detik) Waktu di Stopwatch (detik) Akurasi (%) 1 14 60 59.97 99.95 2 19 60 59.37 98.95 3 26 60 59.64 99.40 4 44 60 60.41 99.31 5 53 60 60.04 99.93 6 64 60 60.33 99.45 7 71 60 60.03 99.95 8 82 60 59.86 99.76 9 95 60 60.29 99.51 10 103 60 59.41 99 Rata – rata Persentase Akurasi 99,52
Ditemukan adanya perbandingan perbedaan hasil pengukuran dengan rata-rata persentase akurasi didapat 99.52% untuk  tingkat  pengujian  ini  sehingga  dapat  dinyatakan  bahwa Sensor Optocoupler bekerja dengan baik.
Kemudian  Pengujian  pada Motor  Servo  SG90 dimulai dengan mengukur sudut yang diuji yaitu 0º, 30º, 45º, 60º, 90º, 120º dilakukan untuk mengetahui sudut dari Motor Servo SG90 dengan  menggunakan  busur  untuk  mengetahui  tingkat kestabilan akurasi kendali ESP32 terhadap motor servo.
Tabel 3. Pengujian Tingkat Kesalahan Motor Servo
No Sudut yang diinginkan Pengukuran menggunakan Busur Persentase Kesalahan (%) 1 0º 0º 0 2 30º 29º 3.3 3 45º 43º 4.44 4 60º 58º 3.3 5 90º 88º 2.2 6 120º 115º 4.16 Rata – rata Persentase Kesalahan 2.9
Terdapat perbandingan perbedaan hasil pengukuran dengan rata-rata  persentase  kesalahan  didapat  2.9  %    untuk  tingkat kestabilan  pengujian  ini  sehingga  dinyatakan Motor  Servo SG90 dapat  bekerja  dengan  baik  karena  memiliki  tingkat akurasi sebesar 97.1 %.

## B. Pengujian Secara Keseluruhan
Dalam penelitian ini semua komponen dapat berkerjasama dengan  baik.  Berikut  merupakan  hasil  alat  yang  sudah dirancang.
Gambar 6. Prototipe Pemantauan Tetes Cairan Infus
Pengujian dilakukan dengan memasukan beberapa perintah pada  android  application  sesuai  dengan  kebutuhan  pasien. Dengan contoh nama pasien ‘Indra Sucipta’, umur pasien ‘22’, banyaknya cairan infus ‘1500’, lama penggunaan cairan infus ‘24’,  dan  drop  faktor  ‘20’.  Setelah  selesai  melakukan  setting atau mengisi data dengan perintah kemudian menekan tombol start  untuk  memulai  penghitungan  dan  menggerakan Motor Servo SG90. Penghitungan yang dimaksud merujuk pada rumus persamaan (1)  yang ada di bagian II. Rumus Tetesan Per Menit (TPM) :
Jumlah TPM = V x  FT
T x 60 menit = 1500 x 20 24 x 60 = 30000 1440 =  20.83
Dihasilkan, pasien membutuhkan 20.83 tetes permenit atau dibulatkan  kebawah  menjadi  20  tetes  per  menit  untuk menghabiskan cairan infus dalam satu hari. Sudut Motor Servo SG90 akan bergerak mengikuti tetesan infus yang terbaca oleh Sensor Optocoupler.
Pengujian yang saya lakukan menggunakan infus set makro dengan faktor tetes atau drop faktor sebesar 20 tetes per 1 ml, sehingga menghasilkan 0,05 ml per tetes. Hasil dari pengujian ini di sajikan dalam bentuk tabel dimana di dalamnya terdapat perintah dosis pasien, aktual dosis pasien, banyak cairan dalam 10  menit,  rasio  persentase,  dan  keterangan  status  juga notifikasi.    Pengujian  ini  dilakukan  sebanyak  8  kali  dengan memasukan  perintah  berupa  volume,  waktu,  drop  faktor  dan tetes  permenit  yang  dihasilkan,  perintah  tersebut  berupa  data secara  random  beranggapan  bahwa  data  tersebut  merupakan kebutuhan pasien. Dalam tabel ini terdapat jumlah cairan yang dihasilkan dalam 10 menit menurut target yang harus di capai dan cairan secara aktual. Hitungan menurut target merujuk pada persamaan (2.2), setelah kalkulasi yang dihasilkan dari rumus jumlah  tetes  permenit  pada  persamaan  (1)  hasilnya  akan dikalikan dengan berat cairan per tetes kemudian dikali berapa lama waktu tetesan itu berlangsung. Contohnya pada pengujian nomor  1,  setelah  kalkulasi  dari  rumus  jumlah  tetes  per  menit menghasilkan  16  tetes  permenit  kemudian  dikalikan  dengan berat  cairan  per  tetes  yaitu  0,05  ml,  setelah  itu  dikalikan  10
Sensor Tegangan Input Tegangan Output Keterangan Sensor Optocoupler 5 VDC 5 VDC 0.54 VDC 2.7 VDC
Terkena Cahaya Tidak Terkena Cahaya
karena  waktu  tetesan  yang  di  ambil  selama  10  menit.  Maka dapat dihitung banyaknya cairan infus dalam satu menit adalah 16 x 0,05 = 0,8 ml, jadi banyaknya cairan infus selama sepuluh menit adalah 0,8 x 10 = 8 ml. Hitungan menurut aktual merujuk pada  persamaan  (2.3),  tetes  per  menit  yang  dihasilkan  secara aktual  dikalikan  dengan  berat  cairan  per  tetes  kemudian  hasil tersebut dijumlahkan sampai sepuluh menit. Sehingga kita bisa
mendapatkan nilai error yang terjadi antara target banyak cairan infus dengan aktual banyak cairan infus. Nilai rasio persentase didapatkan dari banyaknya tetes per menit yang dicapai sesuai dengan perintah. Tabel 4 menampilkan hasil pengujian total.
Tabel 4. Total Pengujian Prototipe
Tabel 4 menunjukan pengujian yang dilakukan sebanyak 8 kali  dengan  mengambil  data  sampai  10  menit.  Terlihat  pada tabel di menit pertama tetes cairan infus yang terbaca mulai dari 13 sampai 24 tetes per menit, terdapat 3 pengujian yang sudah mencapai angka perintah yang sudah ditetapkan yaitu pengujian ke  4,  ke  6  dan  ke  7  ditandai  dengan  warna  merah.  Di  menit kedua terdapat 5 pengujian yang baru mencapai angka perintah yang ditetapkan yaitu pengujian ke 1, ke 2, ke 3, ke 5, dan ke 8 ditandai  dengan warna merah. Pada menit ke 3 sampai ke 10, tetes permenit bergerak naik turun tidak jauh dari perintah yang ditetapkan. Hanya membutuhkan waktu  2 menit, prototipe ini dapat  mencapai  angka perintah yang ditetapkan bahkan ada 3 pengujian yang mencapai angka perintah dalam waktu 1 menit, hal ini dikarenakan saat mulai pertama kali sudut motor berada di  posisi  90  derajat  sehingga  tidak  butuh  waktu  lama  untuk mencapai  perintah  yang  ditetapkan  dibandingkan  dengan memulai  motor  servo  di  posisi  0  derajat  akan  membutuhkan waktu  lebih  lama.  Dari  10  menit  data  yang  diambil  terdapat adanya  selisih  tetes  permenit  sebesar  4  tetes,  yang  paling banyak selisihnya terjadi pada pengujian ke 8 di menit pertama dengan  perbedaan  4  tetes  per  menit,  selain  itu  rata  –  rata perbedaan selisih hanya 2 tetes per menit. Dalam 10 menit data yang  diambil  terdapat  2  pengujian  yang  mencapai  angka perintah sebanyak 6 kali, kemudian terdapat 4 pengujian yang mencapai angka perintah sebanyak 7 kali, lalu 2 pengujian yang mencapai angka perintah sebanyak 8 kali, sehingga rata – rata pengujian yang mencapai angka perintah sebanyak 7 kali atau pada tabel terdapat pada kolom Rasio Persentase dengan hasil rata  –  rata  70  %.  Dalam  pengujian  ini  terdapat  banyak  cairan infus yang harus di capai dalam waktu 10 menit, terlihat pada
tabel  aktual  banyak  cairan  infus  yang  di  dapat  ternyata  ada selisih  karena  mengacu  pada  perbedaan  tetes  permenit  yang dihasilkan  dalam  waktu  10  menit,  sehingga  dari  perbedaan tersebut dihasilkan nilai error dengan rata – rata sebesar 1,46 %. Pada  pengujian  tersebut  Status  dan  Notifikasi  bekerja  seperti pada gambar 6 dimana Status dan Notifikasi akan berubah pada kondisi  persentase  menyentuh  angka  yang  sudah  ditetapkan. Dengan demikian Status dan Notifikasi bekerja dengan baik.

## Gambar 7. Grafik Pengujian Prototipe
Pada  grafik  di  atas  terdapat  beberapa  garis  dengan  dua bagian warna yang tingkat kecerahannya berbeda, bagian garis dengan  kecerahan  setengah  atau  warnanya  tidak  terlihat  jelas sebagai  target  tetes  cairan  infus  yang  harus  dicapai  dalam pengujian  tersebut.  Kemudian  bagian  garis  dengan  kecerahan penuh  atau  terlihat  jelas  menunjukan  pergerakan  tetes  cairan
0 5 10 15 20 25 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Te te s P er me n it Menit ke Pengujian 1
Pengujian 2
Pengujian 3
Pengujian 4 Pengujian 5 Pengujian 6 Pengujian 7 Pengujian 8
P enguj ia n K e Perintah Aktual R as io P er se nt as e ( % ) Banyak cairan dalam 10 menit S ta tu s N ot if ik as i V ol ume ( ml ) W akt u ( ja m) D rop F ak to r (t et es ) T ete s P er me ni t V ol ume ( ml ) W akt u ( ja m) D rop F ak to r (t et es ) Tetes Permenit Menit ke T ar ge t (ml ) A kt ua l (ml ) E rr or ( % ) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1200 24 20 16 1200 24 20 18 16 16 16 15 16 17 16 16 16 70 8 8,1 1,23 Yes Yes 2 4800 72 20 22 4800 72 20 24 22 20 22 22 22 23 20 22 22 60 11 10,95 0,45 Yes Yes
3 3600 48 20 25 3600 48 20 24 25 24 25 25 25 25 25 25 25 80 12,5 12,4 0,8 Yes Yes 4 1000 24 20 13 1000 24 20 13 14 13 13 13 13 13 13 11 15 70 6,5 6,55 0,76 Yes Yes 5 2400 48 20 16 2400 48 20 18 16 17 16 16 16 16 16 18 15 60 8 8,2 2,43 Yes Yes 6 1400 24 20 19 1400 24 20 19 18 19 19 19 20 19 18 19 19 70 9,5 9,45 0,52 Yes Yes 7 1500 24 20 20 1500 24 20 20 20 20 20 20 20 23 20 20 21 80 10 10,2 1,96 Yes Yes 8 800 24 20 11 800 24 20 15 11 12 11 11 11 11 11 11 10 70 5,5 5,7 3,5 Yes Yes Rata - Rata 70 1,46
infus  per  menit.    Pengujian  dilakukan  sebanyak  delapan  kali dengan mengambil data sampai 10 menit. Terlihat bahwa grafik menunjukan  visualisasi  kestabilan  garis  yang  bergerak  setiap menit, ada beberapa garis yang bergerak naik  dan turun tidak jauh dari angka yang diperintahkan. Penyebab terjadinya naik dan  turun  garis  tersebut  karena  hal  tersebut  dipengaruhi beberapa faktor diantaranya adanya gangguan sinyal pulsa atau noise  pada  motor  yang  menyebabkan  motor  bergerak  pada sudut  tertentu  yang  tidak  bisa  dikontrol  kemudian  terjadi perubahan  pada  posisi  derajat  motor  sehingga  menghasilkan adanya selisih pada tetes per menit. Sistem penyumbatan pada selang  infus  dengan  cara  ditekuk  oleh Motor  Servo  SG90 terkadang  kurang  berfungsi  maksimal  sehingga  menyebabkan adanya  selisih  tetes  per  menit  antara  perintah  dan  aktual. Kemiringan drip  chamber mempengaruhi  pembacaan Sensor Optocoupler terhadap  tetes  cairan  infus  yang  menyebabkan adanya delay saat pembacaan tetes cairan infus sehingga terjadi selisih antara tetesan permenit antara perintah dan aktual.

## V. K ESIMPULAN
Dalam mencapai tujuan penelitian ini, penulis menggunakan  sistem  pengendali  berbasis  mikrokontroler ESP32, Sensor Optocoupler, Motor Servo SG90 dan Perangkat Android yang berhasil diimplementasikan. Sensor Optocoupler dan Motor Servo SG90 bekerja dengan baik karena sensor dapat mendeteksi tetes cairan infus dan motor dapat menekuk selang infus  sehingga  fungsi  pemantauan  melalui  perangkat android berhasil diimplementasikan pada prototipe ini. Rata – rata rasio persentase  yang  dicapai  dalam  pengujian  mencapai  70  % dengan  rata  –  rata  error  sebesar  1,46  %.  Selanjutnya, penggunaan Liquid Level Sensor bisa dipertimbangkan karena dapat  memberikan  informasi  berupa  data  maupun  sinyal, memungkinkan hasilnya akan lebih akurat .

## U CAPAN T ERIMA K ASIH
Penulis  mengucapkan  terimakasih  kepada  Lembaga  Riset dan  Pengabdian  kepada  Masyarakat  (LRPM)  Universitas Presiden  yang  bersedia  memberikan  dukungan  dalam  bentuk insentif publikasi untuk kegiatan dan publikasi hasil riset ini.

## D AFTAR P USTAKA
[1]
Darmadi, “Infeksi Nosokomial,” Jakarta: Salemba, 2010.
[2] H.  Muhamad,  “Sistem  Monitoring  Infus  Menggunakan  Arduino  Mega 2560,” skripsi, Univ. Islam Negeri Alauddin Makassar, Makassar, 2017.
[3] Smeltzer, dan Bare, “Keperawatan Medikal-Bedah,” Jakarta : EGC, 2002.
[4] Z.  K.  A.  Mohammed,  and  E.  S.  A.  Ahmed,  “Internet  of  Things Applications, Challenges and Related Future Technologies,” WSN , vol.67 (2), pp. 1-6, 2017.
[5] V.  Vincent,  dkk,  “Kotak  Kendali  Perangkat  Elektronik  Nirkabel  untuk Aplikasi  Smart  Home,” InComTech:  Jurnal  Telekomunikasi  dan Komputer, Vol.10, No.2. Agustus 2020.
[6] P.  Patricia,  dan  P.  A.  Grifflin,  “Buku  Ajar  Fundamental  Keperawatan: Konsep, Proses, Dan Praktik,” 4 th ed., Vol. 2. Jakarta : EGC, 2006.
[7] Puruhito,  “Dasar-Dasar  Pemberian  Cairan  dan  Elektrolit  Pada  Kasus- Kasus Bedah,” Airlangga University Press, Surabaya, 1995.
[8] A.  S.  Evers,  and  M.  Maze, Anesthetic  Pharmacology:  Physiologic Principles  and  Clinical  Practice ,  United  Kingdom:  Churchill Livingstone, 2004, pp.444-452.
[9] S.  Kocer,  dkk,  “Designing  and  Performing  of  Serum  Flow  Rate  by Microcontroller,” Institute  of  Research  Engineers  and  Doctors (IRED), pp. 38-41. Desember 2015.
[10] S.  P.  Aji,  “Alat  Monitoring  Tetesan  Infus  Menggunakan  Web  Secara Online Berbasis Esp8266 Dengan Pemrograman Arduino Ide,” Skripsi, Univ. Negeri Yogyakarta, Yogyakarta, 2017.
[11] T. S. Destiana, “Alat Monitoring Infus Berbasis Mikrokontroler At Mega 2560,”  Skripsi,  Institut  Informatika  Dan  Bisnis  Darmajaya  Bandar Lampung, Bandar Lampung, 2018.
[12] A.  F.  Shinta,  “Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring  Volume  Dan  Laju Tetes  Infus  Pasien  Menggunakan  Nodemcu  Esp8266,”  Skripsi,  Univ. Negeri Semarang, Semarang, 2019.
[13] M.  F.  Zufa,  “Perancangan  Sistem  Pemantauan  Level  Cairan  Infus Menggunakan  NodeMcU  dan  Sensor  Photodioda  Terintegrasi  IoT (Internet  Of  Thing),”  Skripsi,  Univ.  Muhammadiyah  Sumatera  Utara, Medan, 2020.
[14] Anestesiologi ,  (2017), Infusion  equipment  and  intravenous  anasthesia. Tersedia: https://clinicalgate.com/infusion-equipment-and-intravenous- anaesthesia/ [Diakses : 31 Maret 2021].
[15] M.  Subito,  dan  Rizal,  “Alat  Pengukur  Pemakaian  Energi  Listrik Menggunakan Sensor Optocoupler Dan Mikrokontroler At89s52,” Jurnal Ilmiah Foristek , Vol.2, No.2. September 2012.
[16] A.  S.  Fauziyyah,  dan  Yohandri,  “Rancang  Bangun  Alat  Ukur  Jumlah Tetes  Dan  Volume  Sisa  Cairan  Infus  Dengan  Warning  System  Pada Sistem  Monitoring  Cairan  Infus  Berbasis  Arduino,” Pillar  of  Physics , Vol. 12, Desember 2019.
[17] I. A. Pradana, “Analisis Perbandingan Antara Framework Flutter Dengan Framework  React  Native  Untuk  Pengembangan  Aplikasi  Mobile,” Skripsi, Sekolah Tinggi Manajemen Informatika Dan Komputer Akakom, Yogyakarta, 2020.
[18] H. Saputro, “Modul Pembelajaran Praktek Basis Data (MySQL)”, 2012.