Kamis, 28 Oktober 2010

Cisco | Jaringan Bluetooth |

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 radionstandar 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 relatifn rendah, konsumsi daya yang rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan mampu menyediakan layanan yang bermacam-macam.

Untuk memberi gambaran yang lebih jelas mengenai teknologi bluetooth yang relatif baru ini, berikut diuraikan tentang sejarah munculnya bluetooth dan perkembangannya, teknologi yang digunakan pada sistem bluetooth dan aspek layanan yang mampu disediakan, uraian tentang perbandingan metode modulasi spread spectrum FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) yang digunakan oleh bluetooth dibandingkan dengan metode spread spectrum DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) serta interferensi bluetooth dengan ponsel.
Sejarah Bluetooth
Nama Bluetooth berawal dari proyek prestisius yang dipromotori oleh perusahaan-perusahaan raksasa internasional yang bergerak di bidang telekomunikasi dan komputer, di antaranya Ericsson, IBM, Intel, Nokia, dan Toshiba. 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. Kali pertama 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 bisa 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 sebagai berikut : 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
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), 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. Aplikasiaplikasiyang 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.

Diskripsi Umum Sistem Bluetooth
Sistem bluetooth terdiri dari sebuah radio transceiver, baseband link Management dan Control, Baseband (processor core, SRAM, UART, PCM USB Interface), flash dan voice code. sebuah link manager. Baseband link controller menghubungkan perangkat keras radio ke baseband processing dan layer protokol fisik. Link manager melakukan aktivitas-aktivitas protokol tingkat tinggi seperti melakukan link setup, autentikasi dan konfigurasi.

Spread Spectrum
Bagaimana data bisa bergerak di udara? Wireless LAN mentransfer data melalui udara dengan menggunakan gelombang elektromagnetik dengan teknologi yang dipakai adalah Spread-Sprectum Technology (SST). Dengan teknologi ini memungkinkan beberapa user menggunakan pita frekuensi yang sama secara bersamaan. SST ini merupakan salah satu pengembangan teknologi Code Division Multiple Access (CDMA). Dengan urutan kode (code sequence) yang unik data ditransfer ke udara dan diterima oleh tujuan yang berhak dengan kode tersebut. Dengan teknologi Time Division Multiple Access (TDMA) juga bisa diaplikasikan (data ditransfer karena perbedaan urutan waktu/time sequence). Dalam teknologi SST ada
dua pendekatan yang dipakai yaitu :
  1. Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), sinyal ditranfer dalam pita frekuensi tertentu yang tetap sebesar 17 MHz. Prinsip dari metoda direct sequence adalah memancarkan sinyal dalam pita yang lebar (17 MHz) dengan pemakaian pelapisan (multiplex) kode/signature untuk mengurangi interferensi dan noise. Untuk perangkat wireless yang bisa bekerja sampai 11M bps membutuhkan pita frekuensi yang lebih lebar sampai 22 MHz. Pada saat sinyal dipancarkan setiap paket data diberi kode yang unik dan berurut untuk sampai di tujuan, di perangkat tujuan semua sinyal terpancar yang diterima diproses dan difilter sesuai dengan urutan kode yang masuk. Kode yang tidak sesuai akan diabaikan dan kode yang sesuai akan diproses lebih lanjut.
  2. Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS), sinyal ditransfer secara bergantian dengan menggunakan 1MHz atau lebih dalam rentang sebuah pita frekuensi tertentu yang tetap. Prinsip dari metoda frequency hopping adalah menggunakan pita yang sempit yang bergantian dalam memancarkan sinyal radio. Secara periodik antara 20 sampai dengan 400ms (milidetik) sinyal berpindah dari kanal frekuensi satu ke kanal frekuensi lainnya.
Pita 2.4GHz dibagi-bagi kedalam beberapa sub bagian yang disebut channel/kanal. Salah satu standar pembagian kanal ini adalah sistem ETSI (European Telecommunication Standard Institute) dengan membagi kanal dimulai dengan kanal 1 pada frekuensi 2.412MHz, kanal 2 2.417MHz, kanal 3 2.422MHz dan seterusnya setiap 5MHz bertambah sampai kanal 13. Dengan teknologi DSSS maka untuk satu perangkat akan bekerja menggunakan 4 kanal (menghabiskan 20MHz, tepatnya 17MHz). Dalam implementasinya secara normal pada lokasi dan arah yang sama hanya 3 dari 13 kanal DSSS yang bisa dipakai. Parameter lain yang memungkinkan penggunaan lebih dari 3 kanal ini adalah penggunaan antena (directional antenna) dan polarisasi antena itu sendiri (horisontal/vertikal). Penggunaan antena Omni-directional akan membuat sinyal ditransfer ke seluruh arah (360 derajat). Teknologi FHSS ditujukan untuk menghindari noise/gangguan sinyal pada saat sinyal ditransfer, secara otomatis perangkat FHSS akan memilih frekuensi tertentu yang lebih baik untuk transfer data. Kondisi ini menjadikan satu keuntungan dibandingkan dengan DSSS.

Karakteristik Radio
Bluetooth mempunyai beberapa karakteristik yang akan memberikan ciri-ciri
dibandingkan dengan teknologi lainnya. Pada tabel 2.1 dibawah ini dituliskan
beberapa karaketristik radio bluetooth sesuai dengan dokumen Bluetooth SIG
(Special Interest Group) ini dibentuk oleh beberapa vendor terkemuka yaitu
  • Ericsson
  • Intel
  • IBM dan 
  • Nokia
Frequency Hopping
Spread spectrum dengan frequency hopping adalah proses spread atau penyebaran spektrum yang dilakukan pemancar dengan frekuensi pembawa informasi yang merupakan deretan pulsa termodulasi acak semu (pseudorandom) yang dilompatlompatkan dari satu nilai frekuensi ke nilai frekuensi yang lain dalam lebar spektrum frekuensi yang telah ditetapkan sebelumnya dan berulang kali dengan pola kode yang dapat dimodifikasi secara saling bebas, sehingga dapat menempatkan sejumlah pemakai dalam lebar spektrum frekuensi tersebut dengan berbeda pola acak kode generatornya. Teknik penyebaran spektrum (spread spectrum) digunakan, karena : 
  • Kemampuannya membatasi interferensi internal akibat padatnya lalu lintas komunikasi yang menggunakan frekuensi radio. 
  • Kemampuan menolak terhadap penyadapan informasi oleh penerima yang tidak dikenal. 
  • Dapat dioperasikan dengan kerapatan spektral berenergi rendah.
  • Penggunaan yang lebih aman. Frekuensi ini dapat melakukan lompatan gelombang hingga 1600 lompatan per detik. Hal ini mempersulit dilakukan penyadapan data, karena lompatan sinyal data yang cepat dan tidak beraturan sulit ditangkap oleh transceiver lain, kecuali transceiver penerimanya.
  • Penggunaan yang lebih aman. Frekuensi ini dapat melakukan lompatan gelombang hingga 1600 lompatan per detik. Hal ini mempersulit dilakukan penyadapan data, karena lompatan sinyal data yang cepat dan tidak beraturan sulit ditangkap oleh transceiver lain, kecuali transceiver penerimanya.
  • Noise yang lebih kecil dan jarak pita gelombang yang sempit dapat menolak interferensi.
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 :
  • 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 DSSSakan lebih tinggi.
  • 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.
Cara Menggunakan Bluetooth
Di sini kami tidak menjabarkan langkah per langkah cara penggunaan Bluetooth pada PC, karena begitu banyak device-device seperti headset, laptop, mobile phone, PDA,game konsol, mobile scanner, adapter,  mouse dan keyboard, printer, digital pen, dan lain-lain tetap akan selalu terkoneksi ke PC. Pada contoh ini akan dijelaskan penggunaan Bluetooth dengan software dari Widcomm yang tidak begitu user friendly. Untuk software yang lain, kurang lebih biasanya memiliki cara koneksi yang sama.
Instalasi
Sebuah perangkat dengan tambahan bluetooth (tidak satu paket) biasanya harusdilakukan instalasi untuk driver dan software kontrolnya atau utility. Operatingsystem 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 :
  1. Ingin menambah device tanpa perlu manambah kusut kabel yang berseliweran, contohnya printer, keyboard, atau mouse.
  2. Ingin mengoneksikan secara cepat perangkat mobile Anda, seperti PDA,
    notebook, atau handycam.
  3. Ingin menggantikan semua device yang selama ini menggunakan koneksi infrared
    yang lambat.
  4. Membutuhkan sarana transfer data mudah cepat dan tanpa kabel.
KESIMPULAN
Dari pembahasan tentang teknologi bluetooth diatas dapat ditarik beberapa kesimpulan :
  • Bluetooth diciptakan bukan hanya untuk menggantikan atau menghilangkan
    penggunaan kabel didalam melakukan pertukaran informasi, tetapi juga mampu
    menewarkan fitur yang baik untuk teknologi mobile wireless dengan biaya yang
    relatif rendah, interoperability yang menjanjikan, mudah dalam pengoperasian dan
    mampu untuk meyediakan berbagai macam layanan.
  • Algoritma SAFER + merupakan salah satu jenis algoritma yang dapat digunakan
    untuk sistem keamanan Bluetooth.
  • Interferensi akan terjadi karena adanya tabrakan antara paket dari peralatan
    bluetooth yang digunakan dengan peralatan lain yang bekerja pada frekuensi
    yang berdekatan atau bahkan sama, sehingga saling overlap dalam domain
    waktu.
  • Interferensi bluetooth dapat dikurangi dengan cara mengatur jenis-jenis peralatan
    frekuensi radio dalam fasilitas yang dimiliki serta mengatur penggunaan bluetooth
    untuk aplikasi tertentu.