FIX TEMPLATE SMART FACE SHIELD_MAN 2 BLITAR

SMART FACE SHIELD SEBAGAI SOLUSI
CERDAS JAGA JARAK DAN DETEKSI SUHU

OTOMATIS BERBASIS IOT

Disusun Oleh :

Nama Peneliti : 1. Anida Zulfadila
2. Tyase Nisa’an Jamilaa

Bidang Penelitian : Matematika, Sains dan Pengembangan

Teknologi

Jenjang : MA

Nama Pembimbing : Tatik Farihah, S.Si, S.Pd

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN ISLAM
DIREKTORAT KSKK MADRASAH

KEMENTERIAN AGAMA REPUBLIK INDONESIA

MAN 2 BLITAR
2021

1

PROPOSAL PENELITIAN

Judul Penelitian

SMART FACE SHIELD SEBAGAI SOLUSI CERDAS JAGA JARAK DAN
DETEKSI SUHU OTOMATIS BERBASIS IOT

Bidang Penelitian

Matematika, Sains, dan Pengembangan Teknologi (Math, Science, and
Technological Development)

Latar Belakang Masalah

Indonesia saat ini mengalami pandemi hebat akibat munculnya virus
Corona Virus Disease 2019 (Covid-19) yang berasal dari kota Wuhan Cina.
Menurut WHO, Covid-19 menyebar melalui droplet atau tetesan kecil dari hidung
atau mulut yang menyebar ketika seseorang batuk atau menghembuskan nafas.
Hingga saat ini, belum ada vaksin atau obat khusus untuk Covid-19). Penanganan
untuk virus ini sedang diteliti dan akan diuji melalui uji klinis (Suharmanto,
2020).

Dengan semakin melonjaknya kasus kematian yang disebabkan oleh
Covid-19 ini pemerintah akhirnya mengambil kebijakan berupa pembatasan
social (social distancing) dan pembatasan jarak fisik (physical distancing), serta
karantina wilayah hingga peraturan PPKM (Pemberlakuan Pembatasan Kegaitan
Masyarakat). Kebijakan ini diambil pemerintah untuk membatasi kegiatan
masyarakat terutama untuk mengurangi kerumunan dimana seseorang harus
menjaga jarak setidaknya 1 meter saat berinteraksi dengan orang lain dan tidak
diperbolehkan untuk berjabat tangan (Latif, 2017). Harapannya, kebijakan ini
efektif untuk meminimalkan dan menekan jumlah penularan kasus Covid-19.

Strategi pembatasan sosial memberikan dampak pada penurunan laju
pertumbuhan ekonomi secara signifikan dan peningkatan kemiskinan. Demi
memenuhi kebutuhan hidup, masyarakat harus tetap bekerja di tengah
kekhawatiran terhadap Covid-19. Pekerja informal merupakan sektor pekerja yang
paling rentan terhadap penularan karena mereka banyak berinteraksi dengan orang

2

luar dan sulit mematuhi protokol kesehatan.
Salah satu cara melindungi diri dari penularan Covid-19 adalah dengan

menggunakan alat pelindung diri (APD) seperti masker (mask), pelindung wajah
(face shield), dan sarung tangan (gloves) dengan tujuan untuk mencegah paparan
virus ke dalam tubuh ataupun menularkan virus ke orang lain (theopilus dkk,
2020).

Face shield merupakan APD yang berfungsi untuk melindungi area
wajah dari percikan droplet yang dikeluarkan seseorang ketika berada di tempat
umum, namun face shield tidak dapat memberikan informasi mengenai jarak
antar orang dan suhu tubuh pemakai. Pengukuran suhu tubuh sangat penting untuk
dilakukan karena merupakan salah satu indikasi seseorang terpapar Covid-19. Jika
suhu tubuh di atas 37 derajat celcius, kemungkinan sudah memasuki suhu tubuh
corona dan perlu penanganan lebih lanjut oleh dokter (Osean, 2018). Untuk itu
pengontrolan suhu tubuh dan jarak dapat digunakan sebagai bentuk langkah
preventif untuk menetukan tindakan lebih lanjut.

Konsep teknologi IoT (Internet Of Things) kini telah berkembang di
Indonesia dimana objek tertentu dapat mentransfer data lewat jaringan tanpa
memerlukan adanya interaksi dari manusia ke manusia ataupun manusia ke
komputer. Cara kerjanya dengan memanfaatkan program berbasis computer
menggunakan sensor dan terkoneksi dengan internet (Komalasari, 2020).

Berdasarkan konsep dan permasalahan di atas, solusi yang ditawarkan
adalah “Smart Face Shield sebagai Solusi Cerdas Jaga Jarak dan Deteksi
Suhu Tubuh Otomatis Berbasis IoT” yang diaplikasikan pada APD berupa face
shield. Alat ini memanfaatkan IoT dan komponen penyusun lainnya sehingga
dapat digunakan oleh masyarakat khususnya para pekerja informal untuk tetap
bisa bekerja dengan tetap memperhatikan social distancing sesuai dengan anjuran
pemerintah.

3

Rumusan Masalah dan Tujuan Penelitian

Berdasarkan uraian identifikasi masalah di atas, maka rumusan masalah
dalam penelitian ini:
1. Bagaimana rancangan smart face shield sebagai solusi cerdas jaga jarak dan

deteksi suhu berbasis IoT pada masa pandemi Covid-19?
2. Bagaimana uji kinerja dan implementasi smart face shield sebagai solusi cerdas

jaga jarak dan deteksi suhu berbasis IoT pada masa pandemi Covid-19?
Berdasarkan rumusan masalah di atas, tujuan penelitian ini untuk

mengetahui:
1. Rancangan smart face shield sebagai solusi cerdas jaga jarak dan deteksi suhu

berbasis IoT pada masa pandemic Covid-19.
2. Uji kinerja dan implementasi smart face shield sebagai solusi cerdas jaga jarak

dan deteksi suhu berbasis IoT pada masa pandemic Covid-19.

Manfaat Penelitian

Berdasarkan tujuan penelitian yang hendak dicapai, maka penelitian ini
diharapkan memberikan manfaat secara langsung maupun tidak langsung. Adapun
manfaat penelitian ini sebagai berikut:
1. Manfaat Teoritis

Secara teoritis hasil penelitian ini diharapkan :
1.1. Memberikan sumbangan ilmiah tentang alat pelindung diri yang

memanfaatkan kecanggihan teknologi
1.2. Sebagai pijakan dan referensi pada penelitian selanjutnya yang

berhubungan dengan alat yang dapat membantu penerapa social distancing
2. Manfaat Praktis

2.1. Memberikan inovasi baru, menambah wawasan serta pengetahuan tentang
penerapan teknologi dalam upaya pencegahan dan memerangi Covid-19.

2.2. Membantu masyarakat untuk menerapkan social distancing dengan
bantuan teknologi IoT.

2.3. Sebagai bahan pertimbangan bagi pemerintah untuk mengatasi masalah
penerapan jaga jarak di era new normal.

4

Kajian Teori

1. Face shield, adalah peralatan pelindung untuk melindungi daerah wajah dan
selaput lendir seperti pada bagian mata, hidung, mulut dari cipratan, dan
percikan cairan tubuh (Nugroho dkk, 2020).

Gambar 1. Standart Face Shield (Sumber: Dokumen Pribadi)

2. IoT (Internet of Thing), adalah sebuah gagasan dimana benda dapat
berkomunikasi satu dengan yang lain menggunakan jaringan internet sebagai
penghubung (Efendi, 2018).

Gambar 2. Konsep IoT (Sumber: Efendi,2018)
3. Sensor adalah peralatan yang merubah besaran fisik menjadi besaran listrik

sehingga dapat dianalisa dengan rangkaian listrik tertentu (Suherman, et al.
2015).
3.1 Sensor HC-SR04, merupakan sensor jarak ultrasonik yang berfungsi
sebagai pengirim, penerima, dan pengontrol gelombang ultrasonik dapat
mengukur jarak benda dari 2cm - 4m (Yudha dkk, 2017).

5

Gambar 3. Sensor HC-SR04 (Sumber: www.inkuiri.com)
3.2 Sensor suhu MLX90614/GY906, merupakan termometer inframerah

yang digunakan mengukur suhu tanpa bersentuhan (Osean, 2018).

Gambar 4. Sensor Suhu MLX90614 (Sumber: www.edukasielektronika.com)
4. Mikrokontroler Arduino , adalah board mikrokontroler berbasis Atmega328

yang dapat melakukan proses input maupun output dengan cara upload
program tertentu (Habibi, 2017).

Gambar 5. Arduino Nano (Sumber: www.electroschematics.com)
5. Covid 19 atau Corona virus disease 2019 merupakan virus yang dapat

menyebabkan infeksi pernapasan mulai dari flu ringan hingga penyakit yang
lebih parah dan bahkan menyebabkan kematian manusia. Gejalanya berupa
demam, kelelahan dan batuk (Suharmanto, 2020).

6

Gambar 6. Covid-19 (Sumber: www.detikhealth.com)
6. Social Distancing atau jarak sosial, digunakan dalam mitigasi untuk

mengurangi dan memutus penyebaran yang terjadi di publik (Puspaningtyas,
2021).

Gambar 7. Social Distancing (Sumber: www.liputan6.com)

Tinjauan Pustaka/Penelitian Terdahulu

Penelitian terdahulu yang digunakan sebagai landasan teori dan
pembanding dalam penelitian ilmiah ini, diantaranya:
1. Penelitian oleh Aji Abdul Latif (2017) dengan judul “Analisis Cara Kerja

Mikrokontroler Arduino Uno dan Sensor Ultrasonik Untuk Perancangan Smart
Jacket Sebagai Penerapan Physical Distancing” . Penelitian ini menggunakan
Sensor Ultrasonik HC-SR04 yang berfungsi untuk mendeteksi jarak objek
dengan memberikan keluaran atau output berupa bunyi Buzzer apabila sensor
mendeteksi jarak objek dan LED sebagai penanda berfungsi atau tidaknya
sensor dengan rangkaian Mikrokontroler yang diaplikasikan pada jaket.
2. Penelitian oleh Yudha dkk (2017) dengan judul “ Implementasi Sensor
Ultrasonik Hc-Sr04 Sebagai Sensor Parkir Mobil Berbasis Arduino”. Penelitian
ini memanfaatkan sensor ultrasonik HC-SR04 untuk membuat prototipe alat
bantu parkir mobil berbasis sensor ultrasonik HC-SR04 dan Arduino Nano.
Hasil penelitian ini membuat rancang bangun sensor parkir mobil yang dapat
memberikan informasi berupa indikator suara dari loudspeaker dan dilengkapi

7

LCD untuk menampilkan jarak penghalang terhadap sensor.
3. Penelitian oleh Maickel Osean (2018) dengan judul “Pengukuran suhu dengan

sensor suhu Inframerah MLX90614 berbasis arduino”. Penelitian ini

menggunakan sebuah sensor suhu inframerah MLX90614 berbasis Arduino

Uno yang dapat mengukur 4 objek benda secara bergantian yaitu es batu, suhu

air yang dipanaskan dengan pemanas air elektrik, suhu air yang dipanaskan

dengan kompor gas, dan suhu leher solder elektrik. Pengukuran dilakukan

secara contactless dengan jarak maksimal 0,5 cm dari objek benda. Alat ini

dilengkapi dengan layar LCD untuk menampilkan hasil pengukuran secara real
time setiap detik dengan satuan oC dan dapat disimpan pada MicroSD dengan

format .txt.
4. Penelitian oleh M. Amin dkk (2020) dengan judul “Sistem Kendali Obstacle

Avoidance Robot sebagai prototype Social Distancing menggunakan Sensor
Ultrasonic dan Arduino”. Dalam penelitian ini teknologi robot dipasangkan

sensor ultrasonic dengan tipe HC-SR04 yang berpadu dengan satu Mini Motor

Servo Pro SG90 RC yang berguna untuk mengontrol sensor ultrasonic HC-

SR04. Hasil dari penelitian tersebut adalah robot mampu membaca jarak benda

atau hambatan yang ada di sisi depan, kanan dan kiri sesuai dengan jarak.

5. Perbandingan penelitian Smart Face Shield dengan penelitian sebelumnya

disajikan dalam Tabel 1 berikut:

Tabel 1. Perbandingan Penelitian Smart Face Shield dengan Sebelumnya

No Judul/ nama peneliti/tahun Persamaan Perbedaan
Adanya tambahan
1 “Analisis Cara Kerja Menggunakan

Mikrokontroler Arduino sensor jarak, bunyi sensor suhu

Uno Dan Sensor Ultrasonik buzzer dan penanda MLX90614,

Untuk Perancangan Smart lampu LED, Aplikasi pada alat

Jacket Sebagai Penerapan penerapan physical face shield,

Physical Distancing/ Aji distancing mikrokontroler

Abdul Latif/2017 Arduino Nano

8

2 “ Implementasi Sensor Sensor jarak Sensor suhu

Ultrasonik HC-SR04 ultrasonik HC- MLX90614, LCD

Sebagai Sensor Parkir SR04, Oled, aplikasi
sensor pada face
Mobil Berbasis Arduino”/ mikrokontroler

Yudha dkk/ 2017 Arduino Nano, shield

dilengkapi buzzer

3 “Pengukuran suhu dengan sensor suhu Mikrokontroler

sensor suhu Inframerah inframerah Arduino Nano, layar

MLX90614 berbasis MLX90614 secara Oled, sensor jarak

Arduino”/ Maickel Osean/ contactless HC-SR04, fungsi

2018 sensor suhu

4 Sistem Kendali Obstacle Menggunakan Tidak menggunakan

Avoidance Robot sebagai sensor ultrasonic Mini Motor Servo

prototype Social Distancing HC-SR04, sebagai Pro SG90 RC,

menggunakan Sensor prototype social sensor suhu

Ultrasonic dan Arduino/ M. distancing MLX90614

Amin dkk /2020

9

Metode Penelitian

1. Metode yang Digunakan

Menggunakan metode eksperimen dengan mengujicobakan alat smart
face shield pada jarak yang berbeda dan membandingkan hasil pembacaan
sensor suhu dengan termometer untuk mengetahui efektivitas dan keakuratan
alat sebagai pendeteksi jarak dan suhu otomatis.
Tahapan penelitian sebagai berikut.

Gambar 8. Diagram Alur Penelitian

2. Subyek Penelitian (Populasi dan Sampel)

Populasi dalam penelitian ini adalah Face Shield, sensor HCSR04,
sensor MLX90614, buzzer, Oled LCD.

Sampel penelitian ini adalah efektivitas sensor HCSR04, sensor
MLX90614 dan buzzer dalam mendeteksi jarak dan suhu tubuh otomatis.

3. Teknik dan Alat Pengumpulan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan studi pustaka dan penelitian.
Studi pustaka didapatkan dari pendapat ahli dari buku, jurnal, dan skripsi.
Penelitian dilakukan dengan menguji jarak pada sensor HC-SR04, uji coba
bunyi pada buzzer, dan pengujian akurasi dari sensor suhu.

10

3.1 Analisa Kebutuhan Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang dibutuhkan:
3.1.1 Face shield
3.1.2 Perangkat keras (hardwere) yang digunakan laptop; 4 buah sensor
jarak HC-SR04; mikrokontroler Arduino Nano; Sensor suhu
MLX90614; papan PCB; 3D print; Kabel; Baterai 5V; Buzzer;
LCD Oled’’
3.1.3 Perangkat lunak (softwere) Arduino IDE

3.2 Perancangan Sistem, meliputi:
3.2.1 Pembuatan diagram Blok
Buzzer
Gambar 9. Diagram Blok Sistem
3.2.2 Rancangan design alat smart face shield,

Gambar 10. (1,2,3,4) Sensor HC-SR04; (5) Sensor suhu MLX90614;(6) Layar
Oled; (7) Kabel jumper

11

3.3 Perancangan kerja Smart Face shield

Tampak depan Tampak atas

Gambar 11. Smart Face Shield

Keterangan Rangkaian:

1. Face Shield mika akrilik transparan , dilengkapi 4 sensor jarak ultrasonic

yang terletak pada bagian depan, belakang, kanan dan kiri. Sistem akan

mengeluarkan bunyi peringatan melalui buzzer jika sensor mendeteksi

objek pada jarak 1 meter di dekatnya.

2. Sensor suhu MLX90614 yang berfungsi mendeteksi suhu tubuh pemakai

3. Data dari kedua sensor di atas akan diumpankan ke Arduino Nano untuk

diproses yang selanjutkan akan ditampilkan oleh Oled display yang

berfungsi menampilkan hasil pengukuran dari jarak sosial dan suhu tubuh

pemakai.

4. Buzzer berfungsi sebagai peringatan apabila jarak social terlalu dekat atau

suhu tubuh pengguna terlalu panas.

3.4 Perancangan Perangkat Lunak

Bahasa pemrograman C untuk memprogram Arduino Nano dan Wemos D1

mini menggunakan software Arduino IDE

12

Gambar 12 Bahasa Pemrograman C

4. Rencana Analisis Data

4.1 Rencana pengujian jarak pada sensor jarak HC-SR04 dan modul buzzer.
Tujuan pengujian ini untuk mengetahui kondisi dari modul sensor

HC-SR04 dan buzzer dalam mendeteksi jarak terhadap sesorang seperti
Tabel 2.
Tabel 2. Pengambilan data sensor HC-SR04 dan buzzer

4.2 Rencana pengujian sensor suhu MLX906
Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui kondisi dari modul

sensor suhu MLX906 dan buzzer dalam mendeteksi suhu sesorang seperti
Tabel 3.

13

Tabel 3. Pengambilan data sensor suhu MLX906 dan buzzer

4.3 Pengujian Akurasi Sensor MLX906

Pengujianya dengan membandingkan selisih hasil pengukuran

sensor dan pengukuran termometer manual terhadap hasil pengukuran

termometer, dilakukan 3x pengukuran terhadap 3 orang yang berbeda. Jika

nilai prosentase error nya sangat kecil dapat dikatakan bahwa alat Smart

Face Shield efektif untuk pengukuran suhu tubuh pemakai. Persentase

errornya dihitung berdasarkan rumus berikut dan Tabel 4: |
|

Tabel 4 Pengujian perhitungan % error

14

Jadwal Penelitian

Adapun jadwal penelitian ini tertera pada Tabel 3 sebagai berikut.
Tabel 5. Jadwal Penelitian

15

DAFTAR PUSTAKA

Amin, M dan Novelan, M.A. (2020). Sistem Kendali Obstacle Avoidance Robot
sebagai Prototype Social Distancing Menggunakan Sensor Ultrasonic dan
Arduino." InfoTekJar: Jurnal Nasional Informatika dan Teknologi
Jaringan, 5(1), 148-153.

Efendi, Y.( 2018). Internet Of Things (Iot) Sistem Pengendalian Lampu
Menggunakan Raspberry Pi Berbasis Mobile. Jurnal Ilmiah Ilmu Komputer
Fakultas Ilmu Komputer Universitas Al Asyariah Mandar, 4(2), 21-27

Habibi, A. (2017). Pemantauan Vital Sign untuk Pusat Kesehatan Masyarakat
Menggunakan Single Board Computer dan Mikrokontroler. Tugas Akhir,
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Komalasari, R. 2020. Manfaat Aplikasi Teknologi IoT di Masa Pandemi Covid-
19: Studi Eksploratif. TEMATIK-Jurnal Teknologi Informasi Dan
Komunikasi, 7(2), 196-210

Latif, A. (2017). Analisis Cara Kerja Mikrokontroler Arduino Uno dan Sensor
Ultrasonik Untuk Perancangan Smart Jacket Sebagai Penerapan Physical
Distancing. Skripsi,Universitas Bandar Lampung, Lampung.

Nugroho, C. (2020). Desain dan Pembuatan Face Shield sebagai Alat
Perlindungan Diri Penyebaran COVID-19. Jurnal Pengabdian Masyarakat
Sasambo, 2(1), 140-143

Osean, M. (2018). Pengukuran Suhu dengan Sensor Suhu Inframerah MLX90614
berbasis Arduino. Skripsi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta,
Yogyakarta.

Puspanistyas dkk. (2021). Analisis pengaruh Sosial Distancing, Work from Home
dan Aplikasi Video Call terhadap Produktivitas Organisasi: Studi Kasus
pada Pemukiman di DKI Jakarta. Studi Ilmu Manajemen dan Organisasi
(SIMO), 2(1), 11-18

16

Suharmanto. (2020). Perilaku Masyarakat dalam Pencegahan Penularan Covid-19.
Fakultas Kedokteran Universitas Lampung . Jurnal Kedokteran Unila,
4(2), 91-96

Theopilu, Y., Yogasara, T., Theresia, C., Octavia, J.R. (2020). Analisis Resiko
Produk Alat Pelindung Diri (APD) Pencegah Penularan Covid-19 untuk
Pekerja Informal di Indonesia. Jurnal Rekayasa Sistem Industri : Universitas
Katolik Parahyanagna, 9(2), 134-151

Yudha, P.S.F, dan Sani, R.A. (2017). Implementasi Sensor Ultrasonik HC-SR04
sebagai Sensor Parkir Mobil Berbasis Arduino. EINSTEIN (e-Journal), 5(3),
20-26

17

Biodata Peserta Madrasah Young Researchers Supercamp Tahun 2021

Madrasah : MTs/MA
1. Jenjang : Individu/Kelompok
2. Kategori Lomba : MAN 2 BLITAR
3. Nama Madrasah
4. Alamat Madrasah : 0342 693228
: Jl. PB Sudirman 01
a) No. Telepon Madrasah : Beru
b) Alamat : Wlingi
c) Kelurahan : Blitar
d) Kecamatan : Jawa Timur
e) Kabupaten/Kota
f) Provinsi

Biodata I

1. Nama Lengkap : Anida Zulfadila

2. NISN : 0036247056

3. Jenis Kelamin : Perempuan

4. Kelas : XII MIA 1

5. Tempat Lahir : Blitar

6. Tanggal Lahir : 7 Oktober 2003

7. Nomor Ponsel/HP : 082257015973

8. Alamat Rumah : Ngrendeng Selorejo Blitar

9. Nomor Telepon Rumah : -

10. Bidang lomba yang diikuti : 1. Matematika, Sains dan Pengetahuan

Teknologi (MSPT)

2. Ilmu Sosial dan Humaniora (ISH)

3. Ilmu Keagamaan Islam (IKI)

11. Lomba yang pernah diikuti : 1. LKTI Nasional Tadris Fisika IAIN

(dalam 2 tahun terakhir) Tulungagung (2019)

2. Lomba Esay SGM Universitas

Brawijaya (2020)

3. Juara 3 LKTI Nasional Tadris Fisika

IAIN Tulungagung (2020)

4. Juara Harapan 2 LKI Nasional PUPR

Bidang Sumber Daya (Air 2021)

18

Biodata II : Tyase Nisa’an Jamilaa
1. Nama Lengkap

2. NISN : 0038857014

3. Jenis Kelamin : Perempuan

4. Kelas : XII MIA 1

5. Tempat Lahir : Blitar

6. Tanggal Lahir : 29 Oktober 2003

7. Nomor Ponsel/HP : 081230875757

8. Alamat Rumah : Tritih Rejo Tumpang Kanigoro Blitar

9. Nomor Telepon Rumah : 081231600232

10. Bidang lomba yang diikuti : 1. Matematika, Sains dan Pengetahuan

Teknologi (MSPT)

2. Ilmu Sosial dan Humaniora (ISH)

3. Ilmu Keagamaan Islam (IKI)

11. Lomba yang pernah diikuti : 1. Juara 3 Kategori Best Desaign Lomba

(dalam 2 tahun terakhir) Robotik Nasional MRC 2020

2. Juara Harapan 2 LKI Nasional PUPR

Bidang Sumber Daya (Air 2021)

Biodata Pembimbing : Tatik Farihah, S.Si, S.Pd
1. Nama Lengkap :-
2. NIP (jika PNS) : Perempuan
3. Jenis Kelamin : S1 Fisika dan S1 Pendidikan Fisika
4. Pendidikan Terakhir : 081 25298943
5. Nomor Ponsel/HP : [email protected]
6. Alamat Email

19