JURNAL PENDIDIKAN VOKASIONAL TEKNIK ELEKTRONIKA
Volume 7.
No.
2, 57-63.
e_ISSN: 2622-7029 https://journal.
id/unj/index.
php/jvote/index RANCANG BANGUN TONGKAT PINTAR BERBASIS INTERNET OF THINGS
(IOT) BAGI PENYANDANG TUNANETRA
Rahayu Puspitasari* Aodah Diamah Baso Maruddani Pendidikan Teknik Elektronika.
Universitas Negeri Jakarta.
Indonesia Pendidikan Teknik Elektronika.
Universitas Negeri Jakarta.
Indonesia Pendidikan Teknik Elektronika.
Universitas Negeri Jakarta.
Indonesia Info Artikel Catatan Artikel:
Diterima: 19 Oktober 2024 Revisi: 29 Oktober 2024 Disetujui: 06 November 2024 DOI : 10.
21009/jvote.
Kata Kunci:
GPS
IoT Speaker Tongkat Pintar Tunanetra Abstrak Penelitian ini merancang dan menguji tongkat pintar berbasis Internet of Things (IoT) bagi penyandang tunanetra.
Metode penelitian menggunakan Research and Development (Borg & Gal.
dengan prototipe yang memadukan ESP32, sensor ultrasonik, water level sensor, dan gyroscope.
Integrasi IoT dilakukan melalui bot Telegram untuk notifikasi pembacaan sensor dan pengiriman koordinat GPS.
Pengujian fungsional menunjukkan deteksi objek di depan efektif pada jarak <100 cm dan deteksi genangan berhasil mengaktifkan peringatan suara serta Pengujian jaringan memperlihatkan keterlambatan notifikasi yang bervariasi antar lokasi, sehingga peringatan suara lokal dipakai sebagai jalur utama keselamatan, sedangkan Telegram bersifat pendukung.
Kesimpulannya, prototipe berfungsi baik untuk deteksi halangan, genangan, dan pelacakan lokasi, serta layak dikembangkan lebih lanjut dengan optimasi penempatan sensor dan Menghasilkan rata-rata latensi dan delay <150 detik dengan jitter 1Ae75 detik.
Hasil keseluruhan menunjukkan prototipe berfungsi baik dan berpotensi menjadi alat bantu navigasi tunanetra berbasis IoT yang andal.
Artikel ini : Rahayu Puspitasari.
RANCANG BANGUN TONGKAT PINTAR BERBASIS INTERNET OF THINGS (IOT)
BAGI PENYANDANG TUNANETRA.
Jurnal Pendidikan Vokasional Teknik Elektronika, 7.
, 57 - 63
PENDAHULUAN
Semua aspek kehidupan manusia, termasuk pekerjaan, olahraga, transportasi, dan lain-lain, menjadi lebih sederhana berkat kemajuan teknologi terkini.
Orang-orang dengan gangguan penglihatan, seperti mereka yang memiliki keterbatasan penglihatan atau kebutaan total, jelas tidak akan dapat merasakan manfaat dari kemajuan teknologi.
Orang yang buta atau memiliki gangguan penglihatan parah sering kali berfokus pada pengembangan indra mereka yang lainnya, seperti pendengaran, penciuman, peraba, dan perasa, untuk mengimbanginya.
Menjadi buta atau tunanetra berarti memiliki beberapa tingkat gangguan penglihatan, baik itu penglihatan terbatas atau kebutaan Orang buta lebih mengandalkan indra mereka yang lainnya, seperti peraba, penciuman, dan pendengaran, untuk menolong mereka dalam tugas keseharian karena penglihatan mereka Tongkat atau tongkat jalan merupakan alat bantu umum bagi orang yang tunanetra, tetapi meskipun demikian, mobilitas dan kemandirian orang buta sangat dibatasi, misalnya, saat mereka berjalan, mereka harus terus-menerus mengetuk tongkat atau tongkat di sekitar pijakan kaki untuk mendeteksi apa yang ada di sekitar mereka.
Agar orang yang tunanetra dapat berjalan tanpa bantuan, penting untuk menginstruksikan mereka tentang pemakaian tongkat yang benar dan terarah.
Tongkat bisa menolong para tunanetra dalam berbagai hal, seperti mencari jalan, menaiki tangga, dan tetap diam (Bimantoro, dkk.
, 2.
Tongkat juga dapat berfungsi sebagai kruk bagi para tunanetra.
Ketika para tunanetra belajar cara memakai tongkat dengan benar, mereka akan menjadi mandiri, dapat mengakses lebih banyak area.
Coressponding author:
Rahayu Puspitasari .
Universitas Negeri Jakarta.
Indonesia, .
ahayupuspitasari09@gmail.
Jurnal Pendidikan Vokasional Teknik Elektronika dan lebih mudah berjalan di tempat yang tidak dikenal (Sijabat, 2.
Tongkat putih dengan garis merah horizontal di bagian bawah merupakan alat bantu jalan standar bagi para tunanetra.
Tetapi, kebebasan bergerak para tuna netra sangat terbatas saat memakai tongkat ini, karena mereka masih harus mengetuk-ngetukkan tongkat di sekitar pijakan kaki saat berjalan untuk mendeteksi sesuatu.
Bagi para tunanetra, tongkat merupakan alat bantu penting dan murah yang memungkinkan mereka menjalani kehidupan keseharian tanpa harus selalu bergantung pada orang lain untuk mendapatkan dukungan (Syaifurrahman, 2.
Tongkat panjang dan tongkat lipat merupakan dua kategori utama yang dipakai untuk tongkat tunanetra.
Tongkat panjang adalah tongkat yang diproduksi sesuai dengan spesifikasi yang ditentukan.
Kemampuan tongkat lipat untuk dilipat saat tidak dipakai membuatnya menjadi tongkat yang praktis (Hidayat & Supriadi, 2.
Bagi para tunanetra, tongkat tetap menjadi pilihan utama karena harganya yang terjangkau, meskipun ada pilihan alternatif.
Namun, ada beberapa kekurangan dalam pemakaian tongkat, yang paling menonjol adalah jangkauan gerak yang terbatas saat merasakan adanya halangan atau objek.
Karena itu, para tunanetra harus selalu waspada dan merasa cemas saat berjalan sendiri.
Jika mereka memiliki cukup pengetahuan tentang jalan yang harus ditempuh, para tunanetra mungkin akan merasakan kenyamanan di tempat asing.
"Alat Pemandu Jalan untuk Tuna Netra Memakai Sensor Ultrasonik Berbasis Arduino" adalah karya ilmiah (Fergiyawan, dkk.
, 2.
Arduino Uno adalah mikrokontroler pilihan untuk studi ini.
Setelah sensor ultrasonik mendeteksi objek di dekatnya, penulis mengirimkan data langsung ke papan arduino.
Papan tersebut kemudian memberitahu Light Emitting Diode (LED) untuk menyala merah untuk menunjukkan bahwa ada sesuatu yang menghalangi sensor ultrasonik.
Motor servo kemudian diinstruksikan untuk memutar lengan 90 hingga 180 derajat untuk lebih menunjukkan bahwa ada sesuatu yang menghalangi sensor Akhirnya, buzzer diperintahkan untuk mengeluarkan suara yang berisi informasi jarak tentang rintangan.
Selanjutnya, sebuah penelitian dengan judul "Desain dan Konstruksi Pemandu Buta Memakai Sensor Ultrasonik Berbasis Mikrokontroler" dilaksanakan (Al Hasan, dkk.
, 2.
Pada penelitian ini mengembangkan perangkat pemandu buta yang sebagian besar berbentuk sabuk.
Sabuk ini dapat mengidentifikasi benda-benda dalam jangkauan pantulannya berkat sensor yang dipasang di sisi kiri, depan, dan kanannya.
Saat sensor ultrasonik beroperasi, sabuk juga memanfaatkan motor getar yang dipasang di sisi sensor.
Berlandaskan penjabaran di atas, maka penulis menentukan judul studi ini dengan AuRancang Bangun Tongkat Pintar Berbasis Internet of Things (IoT) Bagi Penyandang Tunanetra.
Ay Alat ini dirancang untuk menolong tunanetra menunjukkan objek penghalang, genangan air, mengetahui posisi tongkat dan memahami lokasi pengguna tongkat berupa titik koordinat Global Positioning System (GPS).
Dengan memakai ultrasonic sensor sebagai sensor jarak untuk mendeteksi objek di depan tongkat, water level sensor sebagai alat pendeteksi air di ujung tongkat serta memakai gyroscope sensor untuk mendeteksi gerakan tongkat atau posisi tongkat.
Pengembangan tongkat pintar IoT akan memungkinkan para tunanetra untuk menghindari objek di depan tongkat, mendeteksi air di ujung tongkat, dan menentukan posisi mereka .
engguna tongka.
secara tepat memakai koordinat GPS.
Sebab, mereka yang memakai tongkat ini akan lebih terlihat bila perlu dirawat secara medis ketika terjauh dari METODE Metode penelitian yang digunakan dalam studi ini mengacu pada model Research and Development (R&D) yang dikemukakan oleh Borg & Gall.
Pendekatan ini dipilih karena sesuai dengan tujuan penelitian, yaitu menghasilkan produk yang dapat diuji sekaligus dikembangkan.
Dalam pelaksanaannya, penelitian ini hanya menerapkan empat tahapan utama dari keseluruhan prosedur R&D, yaitu tahap pengumpulan data awal, tahap perancangan proyek, tahap pengembangan proyek, serta tahap uji coba produk.
Tahap pengumpulan data dilakukan untuk memperoleh informasi awal yang berkaitan dengan kebutuhan pengguna dan referensi teknis sebagai dasar perancangan.
Selanjutnya, tahap perancangan proyek berfokus pada pembuatan rancangan konseptual yang kemudian dituangkan ke dalam desain perangkat keras maupun perangkat lunak.
Tahap berikutnya adalah pengembangan proyek, di mana rancangan yang telah disusun mulai diwujudkan dalam bentuk prototipe yang dapat dioperasikan.
Terakhir, tahap pengujian dilakukan untuk menilai kinerja prototipe sekaligus memastikan kesesuaian produk Jurnal Pendidikan Vokasional Teknik Elektronika dengan kebutuhan penelitian.
Pemilihan empat tahap ini didasarkan pada keterbatasan ruang lingkup penelitian yang bersifat akademik, sehingga tidak mencakup keseluruhan tahapan R&D secara penuh sebagaimana pada penelitian industri.
Dengan demikian, penelitian ini tetap dapat menghasilkan produk yang teruji namun dalam lingkup yang lebih sederhana dan sesuai dengan kebutuhan studi.
HASIL DAN DISKUSI
Hasil Simulasi Bahan dan peralatan untuk mengembangkan tongkat pintar berbasis Internet of Things (IoT) bagi penyandang tunanetra diperlukan untuk mendukung penelitian tersebut.
berikut adalah perlengkapan dan alatnya terkait perangkat keras pendukung penelitian ini memakai perangkat keras pendukung sebagai berikut ESP32 sebagai pengontrol dan komunikasi, modul sensor ultrasonik HC-SR04 untuk mengukurkan jarak, modul water level sensor dipakai untuk mendeteksi air, modul gyroscope sensor untuk mendeteksi gerakan pengguna, modul Global Positioning System (GPS) dipakai untuk memahami posisi tunanetra, dan baterai 18650 3.
7 Volt dipakai sebagai sumber Terkait perangkat lunak yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut : Pemrograman, perancangan dan pembuatan dapat dilakukan dengan bantuan arduino Integrated Development Environment (IDE).
Draw.
io, sebuah program untuk menciptakan diagram blok dan diagram alir.
Microsoft Office Word, dipakai untuk menciptakan penulisan, mendeley, membuat penulisan sitasi penelitian, fritzing, perangkat lunak yang dipakai untuk menciptakan skema rangkaian, dan google Sketch Up, yang dipakai untuk mendesain alat.
Hasil dan Analisis Tabel 1.
Hasil Nilai Error Pada Sensor Ultrasonic HC-SR04
Pengujian Jarak
Jarak
Sebenarnya Sensor
20 cm
20 cm
21 cm
21 cm
41 cm
40 cm
42 cm
42 cm
62 cm
60 cm
61 cm
60 cm
81 cm
80 cm
83 cm
82 cm
100 cm
100 cm
102 cm
105 cm
110 cm
110 cm
115 cm
113 cm
125 cm
120 cm
123 cm
121 cm
Selisih
Nilai Error
(%)
0 cm
1 cm
1 cm
1 cm
2 cm
2 cm
2 cm
1 cm
0 cm
1 cm
3 cm
2 cm
0 cm
2 cm
5 cm
0 cm
5 cm
3 cm
5 cm
3 cm
1 cm
2,5 %
3,33%
1,67%
1,25%
3,75%
2,5%
4,5%
2,7%
4,1 %
2,5 %
0,8 %
| 59
Jurnal Pendidikan Vokasional Teknik Elektronika Tabel 2.
Hasil Pengujian Akurasi Lokasi Berdasarkan Alat Aktif Koordinat Google Maps 248924,106.
23284,106.
256303, 106.
232464,106.
232322, 106.
248909, 106.
248909, 106.
232322, 106.
232464, 106.
23284,106.
Koordinat Ublox M8N 248909,106.
232861,106.
256336,106.
232428,106.
232292,106.
248924,106.
248924,106.
232292,106.
232428,106.
232861,106.
Selirih Jarak .
Pada Tabel 1 dan 2 ditampilkan hasil menguji pendeteksi lokasi berdasarkan alat aktif.
Dalam menguji ini, seluruh data yang didapatkan oleh modul akan diperhitungkan memakai rumus selisih jarak error (Pangestu & Fitriani, 2.
Pada Tabel 1 didapatkan nilai nilai terendah pada jarak 20 cm, 100 cm, dan 110 cm, sedangkan nilai tertinggi didapatkan pada jarak 5 cm.
Dari hasil tabel satu terdapat variasi disebabkan oleh sudut pancar dari ultrasonic, tekstur permukaan target, suhu atau angin, dan kecepatan rambat suara.
Dengan rata-rata error rata-rata dibawah 3 dan maksimum 5%, penggunaan HC-SR04 memadai untuk mendeteksi halangan kurang dari 100 cm pada tongkat pintar yang dirancang.
Kemudian pada Tabel 2 menunjukkan nilai terendah didapatkan pada koordinasi ke satu, keenam dan ketujuh, sedangkan tertinggi pada koordinator ketiga, keempat, kelima, kedelapan, dan kesembilan.
Dari data yang didapatkan deteksi jarak andal, sedangkan posisi cukup presisi dengan tingkat kesalahan memiliki rata-rata 3,2 m.
Keduanya memenuhi kebutuhan navigasi dan pemantauan pada tongkat pintar berbasis IoT
KESIMPULAN
Sesudah melaksanakan proses meneliti, merancang, menerapkan, menguji, hingga menganalisis pada tongkat pintar berbasis Internet of Things (IoT) bagi penyandang tunanetra, maka didapatkan kesimpulan adalah studi ini mengembangkan tongkat pintar berbasis Internet of Things (IoT) untuk orang-orang tunanetra yang memakai sensor untuk meningkatkan kewaspadaan dan mobilitas mereka.
tongkat dapat mendeteksi objek di depan tongkat dengan jarak kurang dari 100 cm, genangan air di ujung tongkat, gerakan atau posisi tongkat dengan tongkat mengeluarkan suara peringatan kepada pengguna tongkat dan telegram memberikan notifikasi sesuai dengan pembacaan Perangkat ini mampu menentukan posisi tepat pengguna melalui menguraikan koordinat Global Positioning System (GPS) tongkat dan mengirimkannya sebagai pesan telegram, sehingga memudahkan pencarian pengguna tongkat saat mereka berada jauh dari rumah.
Maka dapat menghidupkan dan mematikan sistem dengan menekan tombol pada pengoperasian.
Sistem tongkat pintar tunanetra mengandalkan mikrokontroler untuk menangani semua operasinya.
Perangkat ini mampu mengkomunikasikan data secara akurat berdasarkan pembacaan sensor melalui keluaran Pada jarak O 100 cm, alat mengeluarkan suara Auada objek kurang dari 100 cm!Ay dan telegram mendapatkan notifikasi AuAda objek di dekat kurang dari 100 cm!Ay, sedangkan pada jarak > 100 cm, alat tidak mengeluarkan suara dan telegram tidak mendapatkan notifikasi.
Saat water level sensor terkena air maka, alat mengeluarkan suara Autongkat terkena genangan airAy dan telegram mendapatkan notifikasi AuTongkat kena air!Ay.
Lalu saat alat berada pada posisi 20A dan 30A alat mengeluarkan suara Autongkat terjatuhAy dan telegram mendapatkan notifikasi AuTongkat jatuh!Ay, jika alat berada pada posisi 45A dan 90A maka alat tidak mengeluarkan suara dan telegram mendapatkan notifikasi AuTongkat AmanAu.
Untuk mengetahui serta mengirimkan titik lokasi di telegram, yaitu memasukkan kode Au/start lalu /LokasiAy pada aplikasi telegram, alhasil alat tersebut bisa memberikan informasi lokasi secara real time.
Hasil keseluruhan sistem menunjukkan bahwa rancang bangun tongkat pintar berbasis Internet of Things (IoT) bagi penyandang tunanetra dapat bekerja dengan baik, karena selama pengujian sebanyak 10 kali, alat dapat membaca semua pembacaan data sensor.
Jurnal Pendidikan Vokasional Teknik Elektronika serta notifikasi yang masuk di telegram.
Pada pengujian latency dan delay di Jl.
Tebet Timur Raya sebanyak 10 kali dan di Universitas Negeri Jakarta sebanyak 10 kali, maka dikategorikan baik karena memiliki nilai rata-rata kurang dari 150 detik.
Dapat diartikan sistem ini memiliki waktu respons yang cepat.
Pada pengujian jitter yang telah dilakukan, maka dapat dikategorikan baik karena memiliki nilai rata-rata jitter direntang 1 detik sampai dengan 75 detik.
Pengujian sistem yang lengkap telah menunjukkan bahwa tongkat pintar ini mampu bekerja dengan baik.
REFERENSI