Riset Paten Mahasiswa Universitas Negeri Surabaya: Alat Monitoring Olahraga Berbasis IoT Dengan Antena Metasurface Terintegrasi Website Dan Mobile Device

Olahraga merupakan aktivitas penting untuk menjaga kebugaran tubuh dan meningkatkan kualitas hidup. Namun, selama ini, banyak orang kurang memperhatikan kondisi tubuhnya saat berolahraga. Beberapa menggunakan perangkat seperti smartwatch untuk memantau kondisi tubuh tertentu, seperti detak jantung atau jumlah langkah. Akan tetapi, kemampuan alat ini umumnya terbatas pada pengukuran parameter tertentu saja dan tidak memberikan gambaran menyeluruh tentang kondisi tubuh selama aktivitas fisik. Untuk pengukuran yang lebih detail, alat medis seperti termometer dan tensimeter sering digunakan, tetapi umumnya hanya saat pemeriksaan kesehatan rutin, bukan saat berolahraga. Beberapa penelitian terkait pengukuran kondisi tubuh saat berolahraga telah dilakukan sebelumnya, tetapi masih terdapat berbagai kendala, seperti Pengukuran hanya untuk satu pengguna dalam satu waktu (tidak mendukung multi-user). Peralatan pendeteksian tidak terintegrasi sehingga pengguna harus membawa beberapa alat terpisah. Proses pengumpulan dan posting data membutuhkan waktu lama, yang menghambat analisis real-time.Kurangnya fleksibilitas dan user-friendly dalam menyajikan data, karena tidak adanya sistem manajemen terpadu untuk menampilkan hasil pengukuran secara real-time.

Dalam menghadapi kendala tersebut, diperlukan solusi inovatif berupa alat monitoring olahraga berbasis IoT yang mampu memantau berbagai parameter kesehatan tubuh secara real- time dan terintegrasi. Alat ini tidak hanya akan memberikan kemudahan dalam pengukuran kondisi tubuh selama olahraga, tetapi juga menyajikan data yang dapat diakses melalui perangkat mobile dan website dengan antarmuka yang mudah digunakan.

Gambar 1. Logo PT. Falcon Prima Tehnik

Sebagai bagian dari pengembangan solusi tersebut, penelitian ini melibatkan kerja sama strategis dengan PT. Falcon Prima Tehnik sebagai mitra pengujian alat dan pendukung dalam

kegiatan riset. PT. Falcon Prima Tehnik dan juga Dosen dari Universitas Negeri Surabaya, yang memiliki pengalaman luas dalam teknologi manufaktur dan rekayasa perangkat keras, memainkan peran penting dalam pengembangan dan validasi alat ini. Mitra ini membantu memastikan bahwa perangkat yang dihasilkan memenuhi standar kualitas industri, memiliki keandalan tinggi, dan dapat berfungsi optimal di berbagai kondisi nyata. Selain itu, PT. Falcon Prima Tehnik juga mendukung proses uji coba alat dengan menyediakan fasilitas laboratorium, tim ahli, dan masukan teknis yang berharga selama penelitian.

Kerja sama ini tidak hanya meningkatkan kualitas perangkat yang dikembangkan, tetapi juga memberikan pengalaman riset yang lebih terarah dan berorientasi pada solusi praktis. Dengan pendekatan ini, diharapkan penelitian ini dapat menghasilkan alat monitoring olahraga berbasis IoT yang tidak hanya inovatif, tetapi juga mampu menjawab kebutuhan pengguna akan pengukuran kondisi tubuh yang cepat, , dan terintegrasi.

Gambar 2. Proyek Prototipe Magang

Untuk menjawab tantangan tersebut, tim riset yang terdiri dari mahasiswa Teknik Elektro UNESA, PT.Falcon Prima Tehnik, dan Dosen Universitas Negeri Surabaya , membuat (Paten Alat Monitoring Olahraga Berbasis IoT Dengan ESP32u dan Antena Metasurfaces Yang Terintergrasi Dengan Website dan Mobile device). Alat ini dapat mempercepat dan mempermudah pengambilan data kondisi tubuh seseorang pada saat berolahraga. Dalam alat ini pengguna bisa mengambil data seperti informasi jarak tempuh, rute olahraga, langkah kaki, suhu tubuh, detak jantung, tekanan darah, oksigen dalam tubuh, Perhitungan VO2 Max, dan tingkat stres dalam hitungan beberapa detik. Pengambilan data juga bisa dilakukan secara tim atau multi alat dan dilakukan secara wireless dengan media transmisi antena metasurface 2.4 GHz dan modul ESP32 pada alat transmitter, yang diintegrasikan dengan beberapa sensor sehingga data atlet atau yang melakukan pengukuran kondisi badan dapat dimonitoring secara cepat dari jarak yang jauh dan disajikan dalam bentuk sistem manajemen informasi pada web dan juga bisa aplikasi yang dapat didownload.

Gambar 3. Blok Rangkaian Prototipe

ESP32 WROOM 32U yang berbasis mikrokontroler. Didalamnya termasuk beberapa modul sensor, antena metasurface, dan komponen lainnya yang biasanya digunakan dalam sistem Internet of Things (IoT). Alat ini memiliki beberapa sensor kesehatan yang terintegrasi dan GPS, seperti (MAX30100 sebagai solusi sensor oksimetri denyut nadi dan monitor denyut jantung yang terintegrasi, MLX90614 adalah termometer inframerah untuk pengukuran suhu nonkontak, MPU6050 menggabungkan akselerometer dan gyroscope untuk mendeteksi percepatan dan rotasi, GPS QUECTEL L86 digunakan sebagai pelacak lokasi menggunakan sinyal GPS. serta di modul receiver juga terdapat SIM800L untuk mengakses GPRS untuk pengiriman data ke server web atau aplikasi dengan sistem M2M. Mikrokontroler ESP32 berfungsi sebagai pusat pengolahan data yang mengumpulkan data dari sensor dan kemudian menampilkan atau mengirim data dari transmitter ke receiver melalui antena metasurface 2.4 GHz selanjutnya dari receiver data dikirim ke server web atau aplikasi. Menjadikan alat ini ideal untuk digunakan monitoring kebugaran, pelacakan posisi, dan pemantauan kesehatan secara real-time.

Gambar 4. Diagram Hasil Analisa

Hasil percobaan alat menunjukkan efektivitasnya dalam meningkatkan monitoring kesehehatan dengan cepat secara real-time. Alat ini memungkinkan pengukuran berbagai parameter tubuh secara bersamaan, seperti detak jantung, suhu tubuh, dan aktivitas fisik lainnya. Dengan teknologi berbasis IoT, pengguna dapat memantau kondisi tubuh secara real- time selama olahraga tanpa memerlukan alat medis tambahan. Dengan dukungan sistem IoT, alat ini dapat digunakan oleh banyak pengguna secara bersamaan. Data setiap pengguna dikirimkan ke server yang terintegrasi sehingga memungkinkan pemantauan kolektif, misalnya dalam grup olahraga atau sesi pelatihan bersama. Dengan fitur pemantauan real-time, pengguna dapat segera mengetahui jika terjadi perubahan kondisi tubuh yang berpotensi membahayakan, seperti detak jantung yang terlalu tinggi atau suhu tubuh yang abnormal. Alat ini memberikan solusi inovatif untuk mengatasi keterbatasan perangkat yang ada saat ini, menawarkan integrasi teknologi modern untuk mendukung gaya hidup sehat dan olahraga yang lebih aman dan efektif. lebih cerdas, efisien, dan berkelanjutan, sejalan dengan visi pertanian modern berbasis teknologi di Indonesia. Diharapkan dengan alat ini, masalah – masalah pengecekan kesehatan secara manual dapat dipecahkan dan diganti dengan teknologi monitoring modern lebih cerdas, efisien, dan berkelanjutan.

Nama  : Naufal Nur Taufiqurrahman 

NIM : 21050874063

Prodi   : S1 Teknik Elektro Pembimbing :

Prof. Dr. Nurhayati, S.T ., M .T.

NIP.197812042006042002

Mitra Kerjasama Riset : PT. Falcon Prima Tehnik