BLUETOOTH

Pendahuluan

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 (sekitar 10 meter). 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 untuk menggantikan atau menghilangkan penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu menawarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang relatif rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam.

Latar Belakang Bluetooth

Pada bulan Mei 1998, 5 perusahaan promotor yaitu Ericsson, IBM, Intel, Nokia dan Toshiba membentuk sebuah Special Interest Group (SIG) dan memulai untuk membuat spesifikasi yang mereka namai ‘bluetooth’. Pada bulan Juli 1999 dokumen spesifikasi bluetooth versi 1.0 mulai diluncurkan. Pada bulan Desember 1999 dimulai lagi pembuatan dokumen spesifikasi bluetooth versi 2.0 dengan tambahan 4 promotor baru yaitu 3Com, Lucent Technologies, Microsoft dan Motorola. Saat ini, lebih dari 1800 perusahaan di berbagai bidang antara lain di bidang semiconductor manufacture, PC manufacture, mobile network carrier, perusahaan-perusahaan automobile dan air lines bergambung dalam sebuah konsorsium sebagai adopter teknologi bluetooth. Perusahaan-perusahaan terkemuka tersebut antara lain seperti Compaq, Xircom, Phillips, Texas instruments, Sony, BMW, Puma, NEC, Casio, Boeing, dsb.

Walaupun standar Bluetooth SIG saat ini ‘dimiliki’ oleh grup promotor tetapi ia diharapkan akan menjadi sebuah standar IEEE (802.15). 

Aplikasi dan Layanan

Protokol bluetooth menggunakan sebuah kombinasi antara circuit switching dan packet switching. Bluetooth dapat mendukung sebuah kanal data asinkron, tiga kanal suara sinkron simultan atau sebuah kanal dimana secara bersamaan mendukung layanan data asinkron dan suara sinkron. Setiap kanal suara mendukung sebuah kanal suara sinkron 64 kb/s. Kanal asinkron dapat mendukung kecepatan maksimal 723,2 kb/s asimetris, dimana untuk arah sebaliknya dapat mendukung sampai dengan kecepatan 57,6 kb/s. Sedangkan untuk mode simetris dapat mendukung sampai dengan kecepatan 433,9 kb/s. 

Sebuah perangkat yang memiliki teknologi wireless bluetooth akan mempunyai kemampuan untuk melakukan pertukaran informasi dengan jarak jangkauan sampai dengan 10 meter (~30 feet). 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, printer, router dan sebagainya. 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.

Diskripi Umum Sistem Bluetooth

Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link controller dan sebuah link manager. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke base band processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi.

Karakteristik Radio

Berikut beberapa karaketristik radio bluetooth sesuai dengan dokumen Bluetooth SIG yang dirangkum dalam Tabel 1.  

Parameter	Spesifikasi
Transmitter
Frekuensi	ISM band, 2400 - 2483.5 MHz (mayoritas), untuk beberapa negara mempunyai batasan frekuensi sendiri (lihat tabel 2), spasi kanal 1 MHz.
Maximum Output Power	Power class 1 : 100 mW (20 dBm)Power class 2 : 2.5 mW (4 dBm)Power class 3 : 1 mW (0 dBm)
Modulasi	GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying), Bandwidth Time : 0,5; Modulation Index : 0.28 sampai dengan 0.35.
Out of band Spurious Emission	30 MHz - 1 GHz : -36 dBm (operation mode), -57 dBm (idle mode)1 GHz – 12.75 GHz: -30 dBm (operation mode), -47 dBm (idle mode)1.8 GHz – 1.9 GHz: -47 dBm (operation mode), -47 dBm (idle mode)5.15 GHz –5.3 GHz: -47 dBm (operation mode), -47 dBm (idle mode)
Receiver :
Actual Sensitivity Level	-70 dBm pada BER 0,1%.
Spurious Emission	30 MHz - 1 GHz : -57 dBm1 GHz – 12.75 GHz : -47 dBm
Max. usable level	-20 dBm,  BER : 0,1%

Pita Frekuensi dan Kanal RF

Bluetooth beroperasi dalam pita frekuensi 2,4 GHz ISM, walaupun secara global alokasi frekuensi bluetooth telah tersedia, namun untuk berbagai negara pengalokasian frekuensi secara tepat dan lebar pita frekuensi yang digunakan berbeda.Batas frekuensi serta kanal RF yang digunakan oleh beberapa negara dapat dilihat pada Tabel 2.  

  

Negara	Range Frekuensi	Kanal RF
Eropa *) dan USA	2400 – 2483,5 MHz	f = 2402 + k MHz	k = 0,…,78
Jepang	2471 – 2497 MHz	f = 2473 + k MHz	k = 0,…,22
Spanyol	2445 – 2475 MHz	f = 2449 + k MHz	k = 0,…,22
Perancis	2446,5 – 2483,5 MHz	f = 2454 + k MHz	k = 0,…,22

*) Kecuali Spanyol dan Perancis

Time Slot

Kanal dibagi dalam time slot-time slot, masing-masing mempunyai panjang 625 ms. 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). Master hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot genap saja sedangkan slave hanya memulai melakukan pentransmisiannya pada nomor time slot ganjil saja. 

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 protokol-protokol layer atas digunakan tanpa melakukan modifikasi. Dengan demikian, aplikasi-aplikasi yang sudah ada dapat digunakan dengan teknologi bluetooth sehingga interoperability akan lebih terjamin. 

Pengukuran Bluetooth

Pada dasarnya ada tiga aspek penting didalam melakukan pengukuran bluetooth yaitu pengukuran RF (Radio Frequency), protokol 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. 

Dari informasi Test & Measurement World, untuk pengukuran protokol, dapat menggunakan tandar Eropa yaitu ETS 300 8 26 atau standar Amerika FCC Part 15. 

Fungsi Security

Bluetooth dirancang untuk memiliki fitur-fitur keamanan sehingga dapat digunakan secara aman baik dalam lingkungan bisnis maupun rumah tangga. Fitur-fitur yang disediakan bluetooth antara lain sebagai berikut:

• ·        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. 

Bluetooth FHSS vs WLAN DSSS

Sebenarnya mengapa bluetooth lebih memilih metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) dibandingkan dengan DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Alasan yang membuat mengapa bluetooth tidak menggunakan DSSS antara lain sebagai berikut :

1. FHSS membutuhkan konsumsi daya dan kompleksitas yang lebih rendah dibandingkan DSSS hal ini disebabkan karena DSSS menggunakan kecepatan chip (chip rate) dibandingkan dengan kecepatan simbol (symbol rate) yang digunakan oleh FHSS, sehingga cost yang dibutuhkan untuk menggunakan DSSS akan lebih tinggi.

 2. FHSS menggunakan FSK dimana ketahanan terhadap gangguan noise relatif lebih bagus dibandingkan dengan DSSS yang biasanya menggunakan QPSK ( untuk IEEE 802.11 2 Mbps) atau CCK ( IEEE 802.11b 11 Mbps).

Walaupun FHSS mempunyai jarak jangkauan dan transfer data yang lebih rendah dibandingkan dengan DSSS tetapi untuk layanan dibawah 2 Mbps FHSS dapat memberikan solusi cost-efektif yang lebih baik. 

Penutup

Dari beberapa penjelasan di atas, terlihat bahwa bluetooth mampu menawarkan solusi yang cukup efektif dan efisien di dalam memberikan layanan kepada user untuk melakukan transfer data dengan kecepatan kurang dari 1 Mbit/s dan jangkauan yang relatif pendek. Teknologi bluetooth masih memungkinkan untuk terus berkembang menuju kematangan baik dari sisi standarisasi maupun aplikasi yang dapat diterapkan. Dengan pertimbangan bahwasannya bluetooth mampu menyediakan berbagai macam aplikasi dan layanan dan dengan biaya yang relatif murah, mudah dalam pengoperasian, interoperability yang menjanjikan serta didukung oleh berbagai vendor besar di bidang telekomunikasi maupun komputer, dan lebih dari 1800 perusahaan telah bergabung sebagai adopter teknologi ini, maka tidak mustahil teknologi bluetooth suatu saat akan menjadi salah satu primadona untuk digunakan baik untuk keperluan rumah tangga atau perkantoran/bisnis.

Daftar Pustaka

Bluetooth Special Interest Group, Baseband Specification.

Bluetooth Special Interest Group, Radio Specification.

Bluetooth Special Interest Group, Bluetooth Protocol Arsitechture.

Bluetooth Special Interest Group, Bluetooth Security Arsitechture.

Angus Robinson, Anritsu, Stevenage, UK, On Your Marks for Testing Bluetooth, Test & Measurement Worls, September 2000

ETS 300 328, Radio Equipment and Systems (RES); Wideband transmission systems; Technical characteristics and test conditions for data transmission equipment operating in the 2,4 GHz band and using spread spectrum modulation techniques.

ETS 300 826, Electromagnetic compatibility and radio spectrum matters (ERM); ElectroMagnetic Compatibility (EMC) standard for 2,4 GHz wideband transmission systems and High Performance Radio Local Area Network (HIPERLAN) equipment. 8. Bluetooth Presentation, Bluetooth Business Div, Digital Media Network Company, Toshiba Corporation, 2000.

Jim Geier, Spread Spectrum : Frequency Hopping vs. Direct Sequence, May 1999.

Http://www.motorola.com/bluetooth

Http://www.cetecom.com/bluetooth

Http://www.palowireless.com

Bluetooth Special Interest Group, Serial Port Profile.