Jurusan Teknik Elektro – FTIInstitut Teknologi Sepuluh Nopember

RE 1599 TUGAS AKHIR – 4 SKS

Nama Mahasiswa : I Gusti Bagus Yudha H.Nomor Pokok : 2205100110Bidang Studi : Telekomunikasi MultimediaTugas Diberikan : Semester Genap Th. 2010/2011Dosen Pembimbing : Dr. Eko Setijadi, S.T.,M.T. Judul Tugas Akhir : RANCANG BANGUN TELEMEDIKA BERBASIS KOMUNIKASI

DATA RADIO PAKET Telemedicine-Based Design of Packet Radio Data Communications

Uraian Tugas Akhir :Telemedika dapat didefinisikan sebagai pemberian perawatan kesehatan dan berbagi

pengetahuan medis dari jarak jauh menggunakan sarana telekomunikasi. Telemedika menyediakan pertukaran informasi medis antara pasien dan dokter untuk mendukung prosedur medis, dengan tujuan akhir untuk meningkatkan pelayanan kesehatan masyarakat.

Tugas akhir ini akan mengembangkan sistem telemedika berbasis radio paket data yang dapat di fungsikan sebagai unit kesehatan untuk daerah bencana, perkotaan dan pedesaan. Sistem ini terdiri dari 2 bagian utama yaitu, Unit Telemedika dan Manajemen Komunikasi. Unit telemedika merupakan perangkat kesehatan yang memantau keadaan pasien yang menjadi masukan bagi dokter untuk melakukan tindakan medis. Sedangkan manajemen komunikasi merupakan jalur yang digunakan untuk mengirimkan hasil pengamatan ke dokter untuk segera dilakukan tindakan medis lebih lanjut. Pertukaran informasi ini ditangani dengan menggunakan media frekuensi radio yang memiliki kemampuan radio paket data.

Kegiatan yang dilakukan membuat jaringan radio paket data sebagai penghubung pengiriman data dari pasien hingga sampai pada dokter, sehingga dokter dapat memberikan tindakan medis.

Kata Kunci: Telemedicine, radio paket data, frekuensi radio

Dosen Pembimbing,

Dr. Eko Setijadi, S.T.,M.T.NIP. 19721001 200312 1 002

Menyetujui,Bidang Studi Telekomunikasi MultimediaKoordinator,

Ir. M. Aries PurnomoNIP. 1948 04 19 1976 03 1001

Mengetahui,Jurusan Teknik Elektro FTI – ITSKetua,

Prof. Dr. Ir. Mochamad Ashari, M.EngNIP. 1965 10 12 1990 03 1003

A. JUDUL TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN TELEMEDIKA BERBASIS RADIO PAKET DATA

B. RUANG LINGKUP

Sistem Komunikasi Nirkabel Jaringan Manajemen Telekomunikasi Komunikasi Data

C. LATAR BELAKANGNegara Indonesia yang berbentuk kepulauan serta berpenduduk padat memberikan

kendala tersendiri dalam usaha penanganan kesehatan, terutama kesehatan bagi penderita penyakit jantung. Penyakit jantung membutuhkan perawatan intensif. Penyakit ini adalah salah satu penyebab kematian tertinggi di Indonesia. Berdasarkan data Kementerian Kesehatan, penyakit jantung sejak tahun 2007 adalah penyebab kematian tertinggi di Indonesia dengan jumlah kematian lebih dari 220.000 jiwa setiap tahun. Jumlah kasusnya melampaui penyakit tuberkulosis yang jumlah kematiannya 127.000 jiwa.Angkanya makin bertambah tiap tahun akibat perubahan gaya hidup masyarakat Indonesia yang suka menyantap makanan tinggi lemak. Penderitanya justru lebih tinggi di pedesaan Faktor itu disebabkan masyarakat belum peduli pada kesehatan Selain itu. perempuan yang menderita penyakit jantung lebih banyak dibandingkan laki-laki. Faktor gaya hidup yang berpengaruh pada risiko penyakit jantung, antara lain adalah kurang beraktivitas fisik, merokok, pola makan tinggi lemak, dan kebiasaan mengonsumsi alcohol. Provinsi Nangroe Aceh Darussalam menduduki urutan pertama penyakit jantung di Indonesia, yakni 12,6 persen. Sementara Lampung menempati urutan terakhir, yaitu 2.6 persen.

Telemonitoring yang merupakan cabang dari sistem telemedika dapat dimanfaatkan sebagai pengawasan terhadap penderita penyakit jantung, sehingga keadaan detak jantung pasien dapat terpantau oleh dokter pada tempat yang berbeda. Perangkat yang menyusun layanan telemonitoring terdiri dari dua unit yaitu unit pasien dan unit dokter. Pada unit pasien berupa alat yang dikenakan pasien yang memiliki kemampuan menghasilkan data detak jantung seperti Elektrokardiogram (EKG), yang terhubung perangkat komunikasi untuk menyampaikan hasil pengukuran kepada unit dokter. Unit dokter terdiri dari perangkat komunikasi sebagai penerima data yang terkirim yang terhubung komputer sehingga hasil dari EKG dapat ditampilkan. Jalur komunikasi yang dimanfaatkan dapat berupa media kabel seperti asymmetrical Digital Subscriber Line (ADSL) ataupun media tanpa kabel melalui frekuensi radio. Frekuensi radio memiliki kemampuan pengiriman data yang biasa disebut komunikasi data radio paket, fasilitas ini dapat dimanfaatkan sebagai cara pengiriman data yang dihasilkan oleh EKG menuju dokter sehingga data dapat dipantau dari tempat yang berbeda.

D. PERUMUSAN MASALAHMasalah yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini adalah : Bagaimanakah cara merancang jaringan komunikasi data radio paket Bagaimanakah cara pengiriman data EKG menuju dokter Bagaimanakah cara membuat penyimpanan data EKGPermasalahan dibatasi sebagai berikut: EKG berupa emulator hardware ataupun software sebagai pengumpul data Perangkat radio berupa HT (Handy Transceiver) atau Rig (Mobile), menggunakan pita

frekuensi VHF Penyimpanan data pasien menggunakan Access dari Microsoft

E. TUJUAN Penelitian pada tugas akhir ini bertujuan sebagai berikut : Rancang bangun komunikasi data radio paket sebagai pengirim data pasien kepada

dokter Membuat penyimpanan data pasien untuk keperluan medis Hasil yang diperoleh dari tugas akhir ini diharapkan dapat memberi manfaat berikut: Menciptakan pelayanan kesehatan telemedika melalui komunikasi radio Memenuhi dan mengoptimalisasi kebutuhan informasi kesehatan melalui jarak jauh

F. TINJAUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI

F.1. Konsep TelemedikaSecara umum, Telemedika dapat didefinisikan sebagai pemberian perawatan

kesehatan dan berbagi pengetahuan medis dari jarak jauh menggunakan sarana telekomunikasi [1]. Telemedika menyediakan pertukaran informasi medis dari kejauhan, untuk mendukung prosedur medis, dengan tujuan akhir untuk meningkatkan pelayanan kesehatan masyarakat. Tujuan telemedika juga untuk memberikan perawatan kesehatan dan untuk memberikan perawatan darurat melalui telekomunikasi modern dan teknologi informasi. Teknologi informasi telah dikonfirmasi sebagai alat yang efektif dan efisien untuk memberikan pelayanan kesehatan bagi penduduk yang tersebar luas seperti Indonesia. Sistem yang dirancang akan menghubungkan jaringan Rumah Sakit yang bekerjasama dan menyimpan data keberadaan peralatan kesehatan serta ruangan yang tersedia di masing-masing rumah sakit pada saat tertentu. Data ini kemudian dapat diakses oleh masyarakat yang membutuhkan layanan unit gawat darurat melalui media komunikasi yang ada.

TELEMEDIKATEKNIK

BIOMEDIK

TEKNOLOGI KOMUNIKASI

ILMU KEDOKTERAN

TEKNOLOGI INFORMASI

Gambar 1: Cabang Ilmu Telemedika

Telemedicine adalah pertemuan Teknologi Komunikasi, Teknologi Informasi, Rekayasa Biomedis dan Ilmu Kedokteran. Sistem Telemedicine terdiri dari hardware dan software disesuaikan pada sisi dokter yang memiliki beberapa Peralatan Diagnostik seperti ECG, X-ray, Mikroskop dan Kamera yang berada pada sisi pasien[2].

Perkembangan teknologi jaringan telemedika dapat dirancang sebagai berikut: Point to Point System – Satu pasien terhubung dengan satu dokter spesialis dalam

rumah sakit Point to Multi Point System – Beberapa pasien terhubung bersamaan dengan satu

dokter spesialis dalam rumah sakit

Multi Point to Multi Point System – Beberapa pasien terhubung secara bersamaan dengan dokter yang berada di rumah sakit yang berbeda lokasi geografis

Ruang lingkup telemedika adalah untuk mengembangkan dan menerapkan sistem telemedika terintegrasi yang dapat mengatur persyaratan telemedika yang berbeda di Indonesia, sistem telemedika Terpadu berarti sistem mampu melayani kebutuhan yang berbeda, untuk penyebaran informasi dan pendidikan kesehatan, data pasien, kondisi kesehatan darurat terletak di daerah yang sulit terjangkau pusat kesehatan, atau rumah sakit pedesaan, dan telecare rumah bagi pasien yang menderita kronis.

Sistem ini dapat dioperasikan pada dua model yaitu model on-line dan model tidak langsung (data disimpan dan diteruskan di kemudian hari). Data dapat ditransmisikan dalam model yang berbeda hubungan komunikasi berdasarkan bandwidth yang tersedia. Akibatnya, sistem harus dapat bekerja secara efektif bahkan jika hanya bandwidth yang terendah yang tersedia di daerah setempat. Untuk mencapai tujuan ini, sistem akan disediakan dengan pilihan berbagai hubungan komunikasi dari saluran telepon biasa, telepon seluler baik GSM maupun CDMA, dan radio paket. Tergantung pada lokasi geografis, pengguna dapat menentukan model komunikasi yang sesuai kebutuhannya.Metodologi berikut akan dilakukan untuk mengimplementasikan proyek:

a. Mengembangkan perangkat keras dan perangkat lunak modul antarmuka untuk melakukan komunikasi suara, data transaksi dan video untuk tujuan telemedika

b. Mengembangkan platform perangkat keras dan perangkat lunak untuk telemedicine termasuk data base telemedicine

c. Integrasi modul dikembangkan ke dalam sistem telemedikad. Identifikasi informasi dan layanan yang dibutuhkan oleh pihak dokter termasuk

basis data medise. Pengembangan hardware yang dibutuhkan dan platform perangkat lunak untuk

situs dokterf. Pengujian lapangan analisis, sistem telemedika, dan pelaporan

Aspek yang paling penting yang harus dipertimbangkan adalah aplikasi nyata dari sistem yang akan menentukan kelayakan kendala teknis.

F.2. Penerapan Telemedicine SystemTelemedicine Mobile mengarahkan suatu aspek mobilitas pasien, data medis,

pelayanan kesehatan, dan mobilitas tim darurat. Sistem ini didasarkan pada penyebaran unit mobile dilengkapi dengan komputer, dan perangkat diagnostik dan proses. Unit ini disebut Telemedicine (mobile/bergerak) unit, dan didukung oleh hardware dan software yang dirancang khusus. Untuk Telemedicine Mobile Unit, juga akan mengembangkan unit Base atau unit Dokter yang ditempatkan di pusat-pusat medis atau rumah sakit rujukan. Menurut kebutuhan yang paling dibutuhkan pelayanan kesehatan di Indonesia, desain sistem akan difokuskan pada aplikasi telemedika untuk:

Telediagnostics Telecosultation Recording dan reporting Distance education

Unit TelemedikaPada dasarnya Mobile Telemedicine Unit terdiri dari tiga blok yaitu peralatan

medis yang melakukan pengukuran dan akuisisi data medis / informasi termasuk satu set peralatan kamera video, blok komunikasi, dan unit pengolahan data. Sebuah road map telemedika digambarkan dalam Gambar 1, sedangkan Gambar 2 menggambarkan satu unit Rumah Sakit atau Dokter.

Gambar 2: Road Map Telemedika

Blok Peralatan Medis Alat kedokteran yang dilengkapi unit mungkin akan berbeda, sesuai dengan

pelayanan medis darurat yang sebagian besar dituntut oleh masyarakat dalam daerah tertentu. Masing-masing alat-alat medis terhubung ke Arbiter Telemedicine yang berfungsi sebagai antarmuka antara peralatan dan PC lokal. Selain itu, wasit telemedika juga diterapkan sebagai unit kontrol untuk transaksi komunikasi ke PC lokal dan manajer komunikasi.

Blok KomunikasiBlok komunikasi terdiri dari dua bagian utama, yaitu: Telemedicine Arbiter Communication Manager

Arbiter bertanggung jawab atas perolehan data atau pemungutan rekam medis dari peralatan medis yang berbeda. Data akan disimpan dalam Medical Data Base. Salah satu faktor yang paling penting harus diperhitungkan adalah kemungkinan melayani berbagai format data. Sebuah perangkat lunak dengan tujuan khusus harus dirancang sebagai protokol untuk pertukaran data, dan akuisisi biosignals modul untuk mendukung sistem yang dibutuhkan.

Komunikasi antara Mobile Telemedicine Unit dan Unit Rumah Sakit diimplementasikan dengan menggunakan mode komunikasi yang berbeda. Dalam rangka melaksanakan tugas ini, modul komunikasi, yaitu. Manajer Komunikasi akan dirancang. Modul ini memberikan pilihan bagi transmisi data sesuai dengan link infrastruktur komunikasi yang tersedia, dan terdiri dari modem multi (radio, GSM, CDMA, Serat optik). Operasi modul akan dikendalikan oleh protokol komunikasi standar software untuk mengelola transaksi data (data flow in - data yang mengalir keluar) yang cocok untuk

format data berdasarkan pada link komunikasi yang tersedia, menentukan jenis link komunikasi, dan memelihara hubungan antara Unit.

Unit Pengolahan DataSebuah komputer pribadi digunakan sebagai unit pengolahan data. Pemilihan

komputer tergantung pada penerapan Unit Telemadika, yaitu parameter koneksi ke sebuah jaringan komputer kecepatan tinggi yang menerjemahkan format data yang berbeda (catatan pasien, gambar, multimedia), penyimpanan data yang efisien, dan penanganan yang efektif dari meningkatnya jumlah sistem dan pengguna.

Unit Rumah SakitSeperti ditunjukkan dalam Gambar 2, Unit Rumah Sakit terdiri dari PC yang

berdedikasi dan Manajer Komunikasi. PC digunakan untuk memonitor sinyal dan data yang berasal dari Unit Telemedika. sinyal yang masuk biosignals diukur dengan alat-alat medis di Unit Telemedika. Data dapat dalam berbagai format, dan data transaksi dikendalikan oleh Manajer Komunikasi.

Selular DSLRadio Paket Data

Radio Link

Tata Kelola Komunikasi

TerestrialWiMAX

SatelitGSM

CDMA

Rural Urban

Gambar 3: Unit Rumah Sakit/Dokter

Teknik Pelaksanaan dan Rancang BangunMobile Telemedicine Unit diciptakan untuk mudah diperbarui dan dikembangkan

sesuai dengan kebutuhan pengguna. Oleh karena itu, unit ini dirancang dalam bentuk modular, Unit telemedika mobile akan disediakan dengan baik hardware dan software. Perangkat keras minimum berisi PC atau laptop, kamera digital, sumber daya, dan perangkat medis. Berdasarkan kebutuhan yang paling dibutuhkan, perangkat medis yang disertakan adalah:

1. Tekanan darah2. Mesin ECG3. Doppler Fetal monitor

Hal ini diinginkan untuk hanya menggunakan instrumen digital dan peralatan medis, meskipun instrumen analog juga dapat digunakan jika diperlukan. Pertimbangan utama yang harus dipertimbangkan adalah tingkat keakuratan biosignal dan data yang diperlukan oleh dokter untuk diagnosis, portabilitas, dan ketahanan berarti perangkat dapat beroperasi di hampir semua daerah keadaan. Selain itu, unit ponsel juga akan disediakan dengan perangkat lunak pengolah gambar dan scanner untuk digitalisasi citra yang dihasilkan.

Sistem ini juga mengandung rekaman informasi pasien (PIR) yang diperlukan untuk menyediakan pelayanan kesehatan menggunakan telemedicine. Informasi medis terdiri dari klinik serta data non klinis. informasi klinis adalah informasi kesehatan dari pasien, yaitu:

Penyakit yang diderita Pengamatan pasien oleh dokter Diaknosa penyakit Hasil tes diaknosa Tindakan medis Metode pengobatan

Selain itu, informasi non-klinis adalah tentang lingkungan pasien, seperti alamat, pekerjaan, usia pasangan, dll.

F.3. Komunikasi Data Radio Paket Radio Paket adalah mode digital dari sistem komunikasi di dunia radio amatir.

Sistem ini mirip dengan komunikasi komputer yang kita lakukan untuk mengakses internet melalui PJI (Penyedia Jasa Internet). Modem telepon diganti dengan sebuah TNC (Terminal Node Controller), telepon diganti dengan radio transceiver, dan jaringan telepon diganti dengan gelombang radio amatir yang gratis. Data dari komputer dikirim oleh radio paket ke stasiun lain yang dilengkapi dengan sistem yang sama. Dinamakan radio paket karena sistem ini mengirim data dalam bentuk burst kecil-kecil yang disebut paket [3].

Sekilas SejarahTeknologi paket data pertama kali dikembangkan pada pertengahan tahun 1960-an

dan diterapkan pada jaringan ARPANET yang didirikan pada tahun 1969. Pada awal tahun 1970, jaringan ALOHANET yang pusatnya berada di University of Hawaii, merupakan proyek radio paket dalam skala besar. Sedangkan Radio Paket Amatir (AMPR=Amateur Packet Radio) dimulai di Montreal, Canada pada tahun 1978. Transmisi data pertama kali terjadi pada tanggal 31 May tahun yang sama. Langkah ini diikuti oleh Vancouver Amateur Digital Communication Group (VADCG) dengan mengembangkan Terminal Node Controller (TNC) pada tahun 1980.

Standard TNC yang dipakai saat ini merupakan hasil dari diskusi pada bulan Oktober 1981 pada pertemuan Tucson Chapter IEEE Computer Society. Sebulan kemudian, enam orang peserta berkumpul dan mendiskusikan kemungkinan pembuatan sebuah TNC yang dapat digunakan oleh para Radio Amatir dengan harga yang murah. Dari proyek ini dibentuklah TAPR, Tucson Amateur Packet Radio. Prototype pertama didemonstrasikan pada 26 Juni 1982, dan disebut sebagai TNC-1, dan selanjutnya dikembangkan menjadi TNC-2 yang sekarang menjadi basis bagi kebanyakan pengoperasian paket di dunia.

Elemen sebuah Stasiun Paket

TNC (Terminal Node Controller)Sebuah TNC berisi sebuah modem, sebuah prosesor komputer (CPU), dan

rangkaian yang dibutuhkan untuk mengubah komunikasi antara komputer (RS-232) dengan protokol radio paket yang digunakan. TNC menyusun paket yang diterima dari komputer, menghitung error check (CRC) tiap paket, memodulasinya ke frekuensi audio,

dan mengirimnya ke radio yang terhubung. Proses yang sebaliknya juga dilakukan, yaitu menerjemahkan audio dari radio ke aliran data yang kemudian dikirim ke komputer.

Kebanyakan Radio Amatir menggunakan TNC dengan kecepatan 1200 bps (bits per second) untuk paket komunikasi VHF dan UHF lokal, dan 300 bps untuk jarak yang lebih jauh dengan bandwidth yang lebih sempit HF

Gambar 4: Diagram Stasiun Radio Paket

Komputer atau TerminalIni adalah interface pengguna.

RadioUntuk paket VHF/UHF dengan kecepatan 1200/2400 bps dapat digunakan radio

narrow band FM. Untuk paket HF dengan kecepatan 300 bps, digunakan modulasi SSB (Single Side Band). Untuk paket dengan kecepatan lebih tinggi (mulai dari 9600 bps), diperlukan radio khusus atau radio FM yang sudah dimodifikasi.

G. METODOLOGIMetodologi yang digunakan pada penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

1. Studi literature Pada study literatur ini akan dipelajari lebih lanjut hal-hal berikut :1. Pemahaman sumber informasi yang berhubungan dengan topic2. Pemahaman mengenai sistem komunikasi data radio paket

2. Pemodelan Rancang Bangun Perancangan menjelaskan proses pengiriman data sampai proses penrimaan data melalui frekuensi radio

Gambar 5: Rencana Sistem Tugas Akhir

3. Pengujian PerangkatSetelah perangkat dirangkai dan bekerja dengan baik, selanjutnya dapat digunakan untuk pengujian

4. Penulisan Buku Tugas Akhir

Penulisan laporan dilakukan sebagai penggambaran kesimpulan dari tugas akhir ini. Kesimpulan tersebut merupakan jawaban dari permasalahan yang dianalisis. Selain itu juga akan diberikan saran sebagai masukan berkaitan dengan apa yang telah dilakukan.

H. RELEVANSI Dari pembahasan tugas akhir ini diharapkan pemanfaatan frekuensi radio dapat

lebih dioptimalkan Dari pembahasan tugas akhir ini dapat lebih dikembangnkan tidak hanya sebatas

pemantauan pasien, sehingga pelayanan kesehatan dapat lebih baik Diharapkan rencang bangun telemedika dengan komunikasi data radio paket dapat

membatu permasalahan layanan kesahatan di daerah terpencil yang masih membutuhkan

I. JADWAL KEGIATANJadwal pelaksanaan kegiatan yang harus dilakukan dapat dilihat pada tabel berikut.

KEGIATANMINGGU

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16Studi literature

                               

Pembuatan SistemPengujian Perangkat

                               Penulisan Buku Tugas Akhir                                

J. DAFTAR PUSTAKA[1] UNDP, Development of ICT-Based Mobile Telemedicine System with Multi Communication Links for Urban and Rural Areas in Indonesia, 2005[2] Indian Space Research Organisation, Telemedicine Healing Touch Through Space, Bangalore, 1994[3] O.W. Purbo, Radio Paket Amatir bagian 1, 1999, Computer Network Research Group ITB