PENGERTIAN
BLUETOOTH
Bluetooth adalah sebuah
teknologi komunikasi wireless (tanpa kabel) yang beroperasi dalam pita
frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific and Medical) dengan
menggunakan sebuah frequency hopping tranceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi
data dan suara secara real-time antara host-host bluetooth dengan jarak
jangkauan layanan yang terbatas. Bluetooth sendiri dapat berupa card yang
bentuk dan fungsinya hampir sama dengan card yang digunakan untuk wireless
local area network (WLAN) dimana menggunakan frekuensi radio standar IEEE
802.11, hanya saja pada bluetooth mempunyai jangkauan jarak layanan yang lebih
pendek dan kemampuan transfer data yang lebih rendah.
Pada
dasarnya bluetooth diciptakan bukan hanya menggantikan atau menghilangkan
penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu
menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang
relative rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan,
mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam.
Bluetooth
merupakan teknologi nirkabel yang telah membawa perubahan dalam pertukaran
informasi digital saat ini. Lihat saja, saat ini beragam perangkat digital
seperti handphone, laptop, computer, camera, dll, telah dilengkapi teknologi
bluetooth.
Dengan menggunakan bluetooth, kita dapat dengan mudah menghubungkan perangkat
yang ingin kita hubungkan. Contoh, penggunaan bluetooth dalam bidang
percetakan. Misalnya, kita dapat mencetak hasil foto dengan mengambil file dari
camera digital kemudian di pindah ke PC dengan menggunakan bluetooth dan kita
tinggal mencetaknya menggunakan printer. Atau kita dapat langsung mencetak file
dari camera digital tersebut ke printer dengan cara menghubungkan kedua
perangkat tersebut menggunakan Interface Bluetooth yang dimiliki masing-masing
perangkat tersebut.
- Sejarah Bluetooth
Proyek ini di awal tahun 1998 dengan kode nama bluetooth, karena terinspirasi oleh seorang raja Viking (Denmark) yang bernama Harald Blatand. Raja Harald Blatand ini berkuasa pada abad ke-10 dengan menguasai sebagian besar daerah Denmark dan daerah Skandinavia pada masa itu. Dikarenakan daerah kekuasaannya yang luas, raja Harald Blatand ini membiayai para ilmuwan dan insinyur untuk membangun sebuah proyek berteknologi metamorfosis yang bertujuan untuk mengontrol pasukan dari suku-suku di daerah Skandinavia tersebut dari jarak jauh. Maka untuk menghormati ide raja Viking tersebut, yaitu Blatand yang berarti bluetooth (dalam bahasa Inggris) proyek ini diberi nama.
Pertama kali dirilis untuk bluetooth versi 1.0 dan 1.0 B pada tanggal 26 Juli 1999 produk ini belum sempurna, karena mempunyai banyak masalah dan perusahaan manufaktur pendukungnya mengalami kesulitan dalam menerapkan teknologi ini pada produk mereka. Untuk versi ini dibutuhkan perintah manual pada Hardware Device Address (BD-ADDR) transmisi saat proses koneksi di antara dua device dalam satu jaringan (handshaking process) sehingga keamanan pengguna tidak terjamin, dan penggunaan protokol tanpa nama (anonymite mode) tidak dimungkinkan di versi ini. Jadi settingan yang harus dilakukan juga cukup rumit.
Pada bulan Oktober di tahun yang sama, Bluetooth telah diperbarui dan dirilis versi 1.1 dan 1.2. Untuk versi ini telah dilakukan penyempurnaan dan perbaikan antara lain :
• Digunakannya masks pada perangkat Hardware Device Address (BD-ASSR) untuk melindungi pengguna dari identity snooping (pengintai) maupun tracker.
• Penggunaan protokol tanpa nama (anonymite mode) sudah tersedia namun tidak diimplementasikan, sehingga konsumen biasa tidak dapat menggunakannya.
• Adaptive Frequency Hopping (AFH), dengan memperbaiki daya tahan dari gangguan frekuensi radio yang digunakan oleh banyak orang di dalam hopping sequence.
• Transmisi berkecepatan tinggi.
Dengan bertambahnya perusahaan manufaktur pendukung, antara lain 3Com, Ericsson, IBM, Intel, Lucent Technologies, Microsoft, Motorola, Nokia, dan Toshiba yang lebih dikenal dengan nama The Bluetooth SIG (Special Interest Group), maka teknologi ini pun mengalami perbaikan-perbaikan untuk versi 2.0-nya. Fitur tambahan yang dirilis oleh periset dari Ericsson tidak menjelaskan secara detail, tetapi intinya ada beberapa tambahan pada Bluetooth ini, antara lain:
• Diperkenalkannya Non-hopping narrowband channels. Pada channel ini biasa digunakan untuk memperkenalkan layanan profile bluetooth oleh berbagai device dengan volume yang sangat tinggi dari perangkat bluetooth secara simultan.
• Tidak dienkripsinya informasi yang bersifat umum secara realtime, sehingga dasar kemacetan trafik informasi dan laju trafik ke tujuan dapat dihindari waktu ditransmisikan oleh perangkat dengan melewati setiap host dengan kecepatan tinggi.
• Koneksi berkecepatan tinggi.
• Multiple speeds level.
Bluetooth menggunakan salah satu dari dua jenis frekuensi Spread Specturm Radio yang digunakan untuk kebutuhan wireless. Jenis frekuensi yang digunakan adalah Frequency Hopping Spread Spedtrum (FHSS), sedangkan yang satu lagi yaitu Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) digunakan oleh IEEE802.11xxx. Transceiver yang digunakan oleh bluetooth bekerja pada frekuensi 2,4 GHz unlicensed ISM (Industrial, Scientific, and Medical).
Pada beberapa negara terdapat perbedaan penggunaan frekuensi dan channel untuk Bluetooth ini. Seperti di Amerika dan Eropa, frekuensi yang digunakan adalah dari 2400–2483,5 yang berarti menggunakan 79 channel. Cara perhitungannya untuk RF Channel yang bekerja frekuensi f = 2402+k MHz, di mana k adalah jumlah channel yang digunakan yaitu 0 sampai dengan 78 = 2402+79 = 2481 MHz. Kemudian ditambah dengan pengawal frekuensi yang diset pada 2 MHz sampai dengan 3,5 MHz untuk lebar pita gelombang 1 MHz, sehingga totalnya menjadi 2481+2,5 = 2483,5 MHz.
- Aplikasi dan Layanan
Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet), bahkan untuk daya kelas 1 bisa sampai pada jarak 100 meter. Sistem bluetooth menyediakan layanan komunikasi point to point maupun komunikasi point to multipoint.
Produk bluetooth dapat berupa PC card atau USB adapter yang dimasukkan ke dalam perangkat. Perangkat-perangkat yang dapat diintegerasikan dengan teknologi bluetooth antara lain : mobile PC, mobile phone, PDA (Personal Digital Assistant), headset, kamera digital, printer, router dan masih banyak peralatan lainnya. Aplikasi-aplikasi yang dapat disediakan oleh layanan bluetooth ini antara lain : PC to PC file transfer, PC to PC file synch (notebook to desktop), PC to mobile phone, PC to PDA, wireless headset, LAN connection via ethernet access point dan sebagainya. Contoh modul aplikasi beberapa peralatan yang kemungkinan dapat menggunakan teknologi bluetooth dapat dilihat seperti Gambar 2.1 dibawah ini.
- Diskripsi Umum Sistem Bluetooth
- Karakteristik Radio
Tabel 2.1 Karakteristik Radio Bluetooth Sesuai Dengan Dokumen Bluetooth SIG
2.6 Komunikasi RF Pada Spektrum Frekuensi 2.4 Ghz
Sistem Bluetooth bekerja pada frekuensi 2.402GHz sampai 2.480GHz, dengan 79 kanal RF yang masing-masing mempunyai spasi kanal selebar 1 MHz, menggunakan sistem TDD (Time-Division Duplex). Secara global alokasi frekuensi bluetooth telah tersedia, namun untuk berbagai negara pengalokasian frekuensi secara tepat dan lebar pita frekuensi yang digunakan berbeda.
Penggunaan spektrum frekuensi 2.4 GHz secara global belum diatur. Namun ada beberapa persyaratan yang harus diikuti dalam penggunaannya. Hal ini meliputi :
• Spektrum dibagi menjadi 79 kanal frekuensi (walaupun beberapa negara seperti Perancis dan Spanyol hanya menyediakan 23 kanal frekuensi saja).
• Bandwidth dibatasi sampai 1 MHz per kanal.
• Penggunaan frekuensi hopping dalam metode pengiriman datanya.
• Interferensi harus dapat diatasi dan ditangani dengan baik.
Komunikasi RF banyak menggunakan spektrum frekuensi ini, seperti HomeRF (sebuah spesifikasi untuk komunikasi RF dalam lingkungan perumahan); dan juga IEEE 802.11 juga menggunakan spektrum ini untuk spesifikasi dari teknologi Wireless LAN. Oven microwave juga beroperasi dalam range frekuensi ini, karena spectrum frekuensi ini belum dilisensikan, maka banyak teknologi yang menggunakannya, sehingga radio interferensi sangat memungkinkan untuk terjadi. Oleh karena itu persyaratan dan pengalamatan mutlak diperlukan bagi teknologi yang menggunakan spektrum 2.4 GHz ini.
Komunikasi bluetooth didesain untuk memberikan keuntungan yang optimal dari tersedianya spektrum ini dan mengurangi interferensi RF. Semuanya itu akan terjadi karena bluetooth beroperasi menggunakan level energi yang rendah.
2.7 Time Slot
Kanal dibagi dalam time slot-time slot, masing-masing mempunyai panjang 625 μs. Time slot-time slot tersebut dinomori sesuai dengan clock bluetooth dari master piconet. Batas penomoran slot dari 0 sampai dengan 227-1 dengan panjang siklus 227. Di dalam time slot, master dan slave dapat mentransmisikan paket-paket dengan menggunakan skema TDD (Time-Division Duplex), seperti pada Gambar 2.3 dibawah ini. Master hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot genap saja sedangkan slave hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot ganjil saja.
2.8 Protokol Bluetooth
Protokol-protokol bluetooth dimaksudkan untuk mempercepat pengembangan aplikasi-aplikasi dengan menggunakan teknologi bluetooth. Layer-layer bawah pada stack protokol bluetooth dirancang untuk menyediakan suatu dasar yang fleksibel untuk pengembangan protokol yang lebih lanjut. Protokol-protokol yang lain seperti RFCOMM diambil dari protokol-protokol yang sudah ada dan protokol ini hanya dimodifikasi sedikit untuk disesuaikan dengan kepentingan bluetooth. Pada protokolprotokol layer atas digunakan tanpa melakukan modifikasi. Dengan demikian, aplikasi-aplikasi yang sudah ada dapat digunakan dengan teknologi Bluetooth sehingga interoperability akan lebih terjamin.
Bluetooth Special Interest Group (SIG) telah mengembangkan spesifikasi bluetooth yang berisi tentang protokol yang akan digunakan dalam teknologi bluetooth ini. Protokol dasar bluetooth adalah Bluetooth Radio, Baseband dan Link Manager Protocol (LMP) yang disebut protokol inti. Sedangkan protokol yang ada di atasnya adalah protokol-protokol terapan yang dapat diadaptasikan pada arsitektur protocol bluetooth dan telah dikembangkan oleh organisasi lain seperti ETSI. Radio, baseband dan LMP ekivalen dengan lapis fisik dan data link pada lapis protokol OSI.
Stack protokol bluetooth dapat dibagi ke dalam empat layer sesuai dengan tujuannya. Berikut protokol-protokol dalam layer-layer di dalam stack protokol bluetooth yang tertera pada Tabel 2.2 dan Gambar 2.4 dibawah ini.
Tabel 2.2 Protokol-Protokol Dan Layer-Layer pada Stack Protokol Bluetooth
Protokol inti bluetooth berisi protokol yang secara spesifik dikembangkan oleh bluetooth SIG. RFCOMM dan TCS Binary juga dikembangkan oleh Bluetooth SIG namun berdasarkan spesifikasi dari ETSI 07.10 dan rekomendasi ITU-T nomor Q.931. Protokol inti bluetooth adalah persyaratan yang mutlak ada di semua perangkat teknologi Bluetooth sedangkan protokol lainnya digunakan sesuai keperluan.
Tiga buah lapisan fisik yang sangat penting dalam protokol arsitektur Bluetooth ini adalah :
• Bluetooth radio, adalah lapis terendah dari spesifikasi Bluetooth. Lapis ini mendefinisikan persyaratan yang harus dipenuhi oleh perangkat tranceiver yang beroperasi pada frekuensi 2,4 GHz ISM.
• Baseband, lapis yang memungkinkan hubungan RF terjadi antara beberapa unit Bluetooth membentuk piconet. Sistem RF dari bluetooth ini menggunakan frekuensi-hopping-spread spectrum yang mengirimkan data dalam bentuk paket pada time slot dan frekuensi yang telah ditentukan, lapis ini melakukan prosedur pemeriksaan dan paging untuk sinkronisasi transmisi frekuensi hopping dan clock dari perangkat bluetooth yang berbeda.
• LMP, Link Manager Protocol, bertanggung jawab terhadap link set-up antar perangkat Bluetooth. Hal ini termasuk aspek securiti seperti autentifikasi dan enkripsi dengan pembangkitan, penukaran dan pemeriksaan ukuran paket dari lapis baseband.
- Lapisan Radio dan Baseband
Pada level baseband, ketika dua perangkat sudah terhubung oleh link bluetooth, satu perangkat bertindak sebagai master dan yang lain bertindak sebagai slave. Sebuah master dapat berhubungan sekaligus dengan 7 buah active slave dan dapat juga berhubungan sampai dengan 255 parked slaves. Beberapa slave yang terhubung dengan sebuah master dinamakan piconet. Unit baseband atau disebut link control unit, adalah perangkat keras yang memfasilitasi hubungan RF diantara perangkat bluetooth.
- Link Manager Protocol (LMP)
LMP-PDU-accepted dan LMP-PDU-not-accepted adalah jenis LMP-PDU yang banyak digunakan pada berbagai prosedur LMP. LMP-PDU-accepted berisi opcode dan berarti bahwa pesan telah diterima dan LMP-PDU-not-accepted berisi opcode dan berarti bahwa pesan tidak diterima beserta alasan mengapa tidak diterima.
Berbagai protokol pengaturan link dapat dikirimkan melalui LMP PDU. Adapun protokol pengaturan yang penting antara lain :
• Autentifikasi perangkat dan enkripsi sebagai bagian dari manajemen keamanan informasi yang terkirim pada perangkat bluetooth.
• Pemilihan mode penggunaan daya seperti mode sniff, hold dan mode park sebagai bagian dari manajemen daya perangkat.
• Pengaturan pola paging, pertukaran master-slave, informasi clock, berbagai pembangunan hubungan lain sebagai bagian dari manajemen kontrol link atau baseband.
2.9 Pengukuran Bluetooth
Pada dasarnya ada tiga aspek penting didalam melakukan pengukuran Bluetooth yaitu pengukuran RF (Radio Frequency), protocol dan profile. Pengukuran radio dilakukan untuk menyediakan compatibility perangkat radio yang digunakan di dalam sistem dan untuk menentukan kualitas sistem. Pengukuran radio dapat menggunakan perangkat alat ukur RF standar seperti spectrum analyzer, transmitter analyzer, power meter, digital signal generator dan bit-error-rate tester (BERT). Hasil pengukuran harus sesuai dengan spesifikasi yang telah di ditetapkan diantaranya harus memenuhi parameter-parameter yang tercantum pada Tabel 2.1.
Dari informasi Test & Measurement World, untuk pengukuran protokol, dapat menggunakan protocol sniffer yang dapat memonitor dan menampilkan pergerakan data antar perangkat bluetooth. Selain itu dapat menggunakan perangkat Ericsson Bluetooth Development Kit (EBDK). Ericsson akan segera merelease sebuah versi EBDK yang dikenal sebagai Blue Unit.
Pengukuran profile dilakukan untuk meyakinkan interoperability antar perangkat dari berbagai macam vendor. Struktur profile bluetooth sesuai dengan dokumen Special Interest Group (SIG) dapat dilihat seperti Gambar 2.5 dibawah ini.
Contoh aplikasi dari protokol diatas adalah sebagai berikut:
• LAN access profile menentukan bagaimana perangkat bluetooth mampu mengakses layanan-layanan pada sebuah LAN menggunakan Point to Point Protocol (PPP). Selain itu profile ini menunjukkan bagaimana mekanisme PPP yang sama digunakan untuk membentuk sebuah jaringan yang terdiri dari dua buah perangkat bluetooth.
• Fax profile menentukan persyaratan-persyaratan perangkat bluetooth yang harus dipenuhi untuk dapat mendukung layanan fax. Hal ini memungkinkan sebuah bluetooth cellular phone (modem) dapat digunakan oleh sebuah computer sebagai sebuah wireless fax modem untuk mengirim atau menerima sebuah pesan fax. Selain ketiga aspek di atas yaitu radio, protokol, profile maka sebenarnya ada aspek lain yang tidak kalah pentingnya untuk perlu dilakukan pengukuran yaitu pengukuran Electromagnetic Compatibility (EMC) dimana dapat mengacu pada standar Eropa yaitu ETS 300 8 26 atau standar Amerika FCC Part 15.
- Fungsi Security
• Enkripsi data.
• Autentikasi user
• Fast frekuensi-hopping (1600 hops/sec)
• Output power control
Fitur-fitur tersebut menyediakan fungsi-fungsi keamanan dari tingkat keamanan layer fisik/radio yaitu gangguan dari penyadapan sampai dengan tingkat keamanan layer yang lebih tinggi seperti password dan PIN.
Dalam sistem komunikasi bluetooth setiap orang berpotensi mendengarkan. Oleh karena itu issue utama dalam sistem ini adalah menjamin bagaimana informasi itu tidak dapat didengar oleh yang tidak berhak. Untuk keamanan informasi, system bluetooth mempergunakan keamanan bertingkat, meliputi : baseband, link manager, host control interface (HCI) dan generic acces profile (GAP). Prinsip keamanan dalam bluetooth pada dasarnya dilaksanakan dengan dua tahapan. Pertama, otentikasi (authentication) yaitu metoda yang menyatakan bahwa informasi itu betul-betul asli atau perangkat yang mengakses informasi betul-betul perangkat yang dimaksud. Kedua, enkripsi (encryption) yaitu suatu proses yang dilakukan untuk mengamankan sebuah pesan (yang disebut plaintext) menjadi pesan yang tersembunyi (disebut ciphertext).
Gambar 2.6 memperlihatkan diagram blok struktur fungsional otentikasi dan enkripsi pada sistem bluetooth. Saat inisialisasi nomer PIN khusus perangkat dipakai untuk membangkitkan 128 bit kunci mempergunakan BD_ADDR dari claimant dan bilangan acak yang dipertukarkan oleh verifier dan claimant. Prosedur otentikasi diperlukan untuk memastikan kedua unit menggunakan 128 bit kunci yang sama, dan oleh karena itu nomer PIN yang sama dimasukkan pada kedua perangkat tersebut.
Berdasarkan prosedur di atas selanjutnya algoritma SAFER+ akan membangkitkan beberapa kunci (keys). Kunci-kunci ini akan digunakan oleh LMP dalam proses negoisasi, encryption engine dan autentication. Diagram blok untuk enkripsi dan otentifikasi ditunjukkan paga Gambar 2.6 dibawah ini.
- Interferensi Bluetooth Dengan Ponsel
Bluetooth merupakan teknologi yang berkembang sebagai jawaban atas kebutuhan komunikasi antar perlengkapan elektronik agar dapat saling mempertukarkan data dalam jarak yang terbatas menggunakan gelombang radio dengan frekuensi tertentu. Salah satu implementasi bluetooth yang populer adalah pada peralatan ponsel. Apabila kita memperhatikan, baik media transmisi bluetooth, ponsel GSM maupun CDMA, ketiganya sama-sama menggunakan media transmisi gelombang radio yang berdaya rendah yang berpotensi untuk saling mengganggu aktivitas dari masingmasing modul peralatan tersebut. Istilah ini sering disebut dengan interferensi.
Bluetooth adalah teknologi radio jarak pendek yang memberikan kemudahan konektivitas bagi peralatan-peralatan nirkabel. Secara umum, sebuah peralatan bluetooth terdiri dari sebuah unit radio, sebuah unit link control dan sebuah unit support yang berfungsi untuk proses manajemen link.
- Cara Menggunakan Bluetooth
• Instalasi
Sebuah perangkat dengan tambahan bluetooth (tidak satu paket) biasanya harus dilakukan instalasi untuk driver dan software kontrolnya atau utility. Operating system dari Microsoft tidak menggunakan teknologi bluetooth sebagai standar perangkat yang di-support, jadi saudara membutuhkan driver dari manufaktur.
• Mencari Sinyal
Setelah melakukan instalasi, saudara akan melihat icon bluetooth pada systray windows. Jika Anda mengklik icon ini, maka akan terbuka My Bluetooth Places. Lalu pada windows Bluetooth Tasks saudara pilih View device in Range dengan mengaktifkan dahulu device Bluetooth saudara yang lain. Selanjutnya PC akan mencari device yang mengaktifkan sinyal bluetooth dalam radius daya jangkaunya.
• Menentukan Service
Dengan mengklik kanan pada device yang ditemukan, akan keluar menu Explorer, Open, Connect Network Access, Connect Generic Serial, Discover Available Service, Unpair Device, Paste, dan Properties. Pilihlah Discover Available Service, maka eksplorer akan menampilkan service yang dapat diberikan oleh device tersebut, beda device maka berbeda jenis service-nya.
• Mengoneksikan Device
Untuk mengoneksikan dua device bluetooth dengan aman, Anda harus mengaktifkan Secure Connection dari icon tray bluetooth pada menu Advanced Configuration, Local Services, pilih Properties pada aplikasi yang akan digunakan. Lalu beri tanda centang (√) pada box Secure Connection. Begitu juga pada Client Application. Selanjutnya saat terkoneksi, Anda akan diminta memasukkan 4 PIN yang merupakan password.
• Penggunaan Service
Saudara dapat mengklik kanan pada icon tray Bluetooth, lalu pilih quick connect dan kini ada 9 service standar yang dapat anda gunakan, antara lain Bussines Card Exchange, Bluetooth Serial Port, Dial-up Networking, Fax, File Transfer, PIM Synchronization, Network Access, Headset, dan Audio Gateway. Anda tinggal memilih service mana yang akan digunakan sesuai dengan kebutuhan.
Teknologi bluetooth akan lebih baik digunakan apabila :
• Ingin menambah device tanpa perlu manambah kusut kabel yang berseliweran, contohnya printer, keyboard, atau mouse.
• Ingin mengoneksikan secara cepat perangkat mobile Anda, seperti PDA, notebook, atau handycam.
• Ingin menggantikan semua device yang selama ini menggunakan koneksi infrared yang lambat.
• Membutuhkan sarana transfer data mudah cepat dan tanpa kabel.
KELEBIHAN DAN KEKURANGAN BLUETOOTH
Ø Kelebihan Bluetooth :
- Bluetooth
dapat menembus dinding, kotak, dan berbagai rintangan lain walaupun jarak
transmisinya hanya sekitar 30 kaki atau 10 meter
- Bluetooth
tidak memerlukan kabel ataupun kawat
- Bluetooth
dapat mensinkronisasi basis data dari telepon genggam ke komputer
- Dapat
digunakan sebagai perantara modem
Ø Kekurangan Bluetooth :
- Penyaluran
Gelombang dan keterbatasan operasional yang tidak konsisten di seluruh
dunia.
- Konsumsi
Power yang cukup tinggi jika dibandingkan dengan beberapa standar lainnya,
membuat masa pakai baterai berkurang dan panas.
- Jaringan WiFi memiliki rentang yang terbatas. Sebuah router WiFi rumah mungkin memiliki kisaran 45m (150ft) indoor dan 90 juta (300ft) di luar rumah.
- Handphone
- Persoalan computer (notebook/netbook)
- Peripheral :
