Wattimena, Hebert Ezra Pallas (2026) Pengembangan Wearable Sensor Denyut Jantung Anjing dengan Kompensasi Gerakan Berbasis PPG dan IMU. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
![[thumbnail of 5022221002_Undergraduate_Thesis.pdf]](http://repository.its.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text
5022221002_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy |
Abstract
Sebagai bagian dari keluarga, perhatian terhadap kesehatan anjing menjadi salah satu prioritas setiap pet owner. Salah satu cara untuk memantau kesehatan anjing adalah dengan memeriksa denyut jantung (heart rate). Denyut jantung dapat diperiksa menggunakan alat tertentu, seperti electrocardiograph (ECG), namun akses ECG terbatas hanya pada penggunaan medis dalam kasus tertentu dan memiliki rentang biaya yang cukup mahal. Penelitian ini merancang sebuah alat wearable berbasis mikrokontroler ESP32 yang dapat memeriksa denyut jantung anjing secara lebih terjangkau menggunakan sensor photoplethysmograph (PPG) MAX30102 dengan tambahan sensor Inertial Measurement Unit (IMU) MPU6050 sebagai pendeteksi gangguan gerakan (motion artifact). Gangguan gerakan dideteksi melalui perhitungan magnitude gyroscope dan adaptive threshold, kemudian dikompensasi menggunakan pendekatan hybrid, yaitu interpolasi Piecewise Cubic Hermite Interpolating Polynomial (PCHIP) untuk artefak berdurasi pendek dan rekonstruksi berbasis beat template untuk artefak berdurasi panjang. Pengujian dilakukan pada tiga kondisi gerakan, yaitu diam, sedang, dan cepat, dengan oksimeter sebagai pembanding. Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode kompensasi yang diterapkan berhasil menurunkan rata-rata error BPM dari 0,375 BPM (0,44%) sebelum kompensasi menjadi 0,122 BPM (0,14%) setelah kompensasi, dengan persentase error akhir terhadap oksimeter sebesar 1,64% pada kondisi diam, 3,40% pada kondisi gerakan sedang, dan 3,66% pada kondisi gerakan cepat. Pengujian langsung pada objek anjing dengan rata-rata gangguan gerakan sebesar 55,41% turut membuktikan bahwa sistem tetap mampu memberikan pembacaan denyut jantung yang stabil dan akurat, sehingga alat yang dirancang terbukti efektif digunakan sebagai sistem pemantauan denyut jantung pada anjing.
=============================================================================================================================================
As part of the family, attention to dog health is one of the priorities of every pet owner. One way to monitor dog health is by checking the heart rate. Heart rate can be checked using certain tools, such as an electrocardiograph (ECG); however, ECG access is limited to medical use in specific cases and involves a fairly expensive cost range. This research designed a wearable device based on an ESP32 microcontroller that can check a dog's heart rate more affordably using a MAX30102 photoplethysmography (PPG) sensor combined with an MPU6050 Inertial Measurement Unit (IMU) sensor to detect motion artifacts. Motion artifacts are detected through gyroscope magnitude calculation and adaptive thresholding, then compensated using a hybrid approach: Piecewise Cubic Hermite Interpolating Polynomial (PCHIP) interpolation for short-duration artifacts and beat-template-based reconstruction for long-duration artifacts. Testing was conducted under three movement conditions—stationary, moderate, and fast—using a pulse oximeter as a reference. The results show that the applied compensation method successfully reduced the average BPM error from 0.375 BPM (0.44%) before compensation to 0.122 BPM (0.14%) after compensation, with final error percentages against the oximeter of 1.64% under stationary conditions, 3.40% under moderate movement, and 3.66% under fast movement. Direct testing on a dog subject with an average motion disturbance of 55.41% further proved that the system remains capable of providing stable and accurate heart rate readings, demonstrating that the designed device is effective for use as a canine heart rate monitoring system.
Actions (login required)
 |
View Item |