Bluetooth

Bluetooth
	Logo Bluetooth
Dikembangkan oleh	Bluetooth Special Interest Group
Industri	Jaringan wilayah pribadi Handphone
Perangkat keras yang kompektibel	Telepon genggam, komputer pribadi, dan laptop
Kisaran fisik	Biasanya kurang dari 10 m (33 ft), hingga 100 m (330 ft).; Bluetooth 5.0: 40–400 m (100–1.000 ft)

Bluetooth adalah spesifikasi industri untuk jaringan kawasan pribadi (personal area networks atau PAN) tanpa kabel. Bluetooth menghubungkan dan dapat dipakai untuk melakukan tukar-menukar informasi di antara peralatan-peralatan.

Dalam mode yang paling sering digunakan, kekuatan transmisi dibatasi sampai 2,5 miliwatt, yang memberikan jangkauan hingga 10 meter (33 ft)). Bluetooth menggunakan gelombang radio UHF dalam band ISM, dari 2,402 GHz–2,48 GHz^[2] dan sebuah frequency hopping transceiver yang mampu menyediakan layanan komunikasi data dan suara secara real time antara host-host bluetooth dengan jarak terbatas. Kelemahan teknologi ini adalah jangkauannya yang pendek dan kemampuan transfer data yang rendah.

Spesifikasi dari peralatan Bluetooth ini dikembangkan dan didistribusikan oleh kelompok Bluetooth Special Interest Group, yang memiliki lebih dari 35.000 anggota perusahaan dalam area telekomunikasi, komputasi, jaringan, dan elektronik konsumer. IEEE menstandardisasi Bluetooth sebagai IEEE 802.15.1 namun tidak lagi mengurus standarnya. Bluetooth SIG mengawasi pengembangan spesifikasi, mengurus program kualifikasi, dan menjaga merek dagangnya.^[3] Pembuat perangkat harus memenuhi standar Bluetooth SIG untuk memasarkannya sebagai perangkat Bluetooth.^[4] Sebuah jaringan paten berlaku untuk Bluetooth, yang dilisensikan kepada perangkat individual berkualifikasi. Pada 2022, 4,9 miliar chip sirkuit terpadu Bluetooth dikirim setiap tahun.^[5]

Sejarah

Awal mula dari Bluetooth adalah sebagai 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 yakni sekitar 10 meter. Bluetooth berupa kartu yang menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.15 dengan jarak layanan yang terbatas dan kemampuan data transfer lebih rendah dari kartu untuk Wireless Local Area Network (WLAN).

Pembentukan Bluetooth dipromotori oleh 5 perusahaan besar Ericsson, IBM, Intel, Nokia dan Toshiba membentuk sebuah Special Interest Group (SIG) yang meluncurkan proyek ini. 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 bergabung dalam sebuah konsorsium sebagai adopter teknologi bluetooth. Walaupun standar Bluetooth SIG saat ini ‘dimiliki’ oleh grup promotor tetapi ia diharapkan akan menjadi sebuah standar IEEE (802.15)

Asal nama bluetooth dan lambangnya

Nama "bluetooth" berasal dari nama raja di akhir abad sepuluh, Harald Blatand (Abad 10) yang di Inggris juga dijuluki Harald Bluetooth kemungkinan karena memang giginya berwarna gelap. Ia adalah raja Denmark yang telah berhasil menyatukan suku-suku yang sebelumnya berperang, termasuk suku dari wilayah yang sekarang bernama Norwegia dan Swedia. Bahkan wilayah Scania di Swedia, tempat teknologi bluetooth ini ditemukan juga termasuk daerah kekuasaannya. Kemampuan raja itu sebagai pemersatu juga mirip dengan teknologi bluetooth sekarang yang bisa menghubungkan berbagai peralatan seperti komputer personal dan telepon genggam.^[6]

Sedangkan logo bluetooth berasal dari penyatuan dua huruf Jerman yang analog dengan huruf H dan B (singkatan dari Harald Bluetooth), yaitu (dibaca "Hagall") dan (dibaca "Bjarkan") yang kemudian digabungkan.

Sistem operasi

Berupa radio transceiver, baseband link controller dan link manager. Berikut beberapa karakteristik radio bluetooth sesuai dengan dokumen Bluetooth SIG dalam tabel 1

Parameter	Spesifikasi
Transmiter
Frekuensi	ISM band, 2400 - 2483.5 MHz (mayoritas), untuk beberapa negara mempunyai batasan frekuensi sendiri, spasi kanal 1 MHz.
Maksimum 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%

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

Maksud dari protokol adalah 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. Stack protokol bluetooth dapat dibagi ke dalam empat layer sesuai dengan tujuannya.

Protocol Layer	Protocol In The Stack
Bluetooth Core Protocols, Baseband, LMP, L2CAP, SDP	Cable Replacement Protocol, RFCOMM
Cable Replacement Protocol	RFCOMM
Telephony Control Protocols	TCS Binary, AT-commands
Adopted Protocols	PPP, UDP/TCP/IP, OBEX, WAP, vCard, vCal, IrMC, WAE

Pengukuran

Ada tiga aspek dalam melakukan pengukuran Bluetooth: 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 serta 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 dan memenuhi parameter yang tercantum dalam Tabel 1.

Dari informasi Test & Measurement World, untuk pengukuran protokol, dapat menggunakan protocol sniffer yang dapat memonitor dan menampilkan pergerakan data antar perangkat bluetooth. Pengukuran profile dilakukan untuk meyakinkan interoperability antar perangkat dari berbagai macam vendor.

Fitur keamanan

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 pengguna
Lompatan frekuensi cepat (1600 hops/sec)
Kontrol pengeluaran energi

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. Tetapi dari sebuah artikel Internet, menurut penelitian dua mahasiswa Universitas Tel Aviv, mengenai adanya kemungkinan Bluetooth bisa disadap dengan proses pairing berpasangan.

Caranya adalah dengan menyiapkan sebuah kunci rahasia pada proses pairing. Selama ini dua perangkat bluetooth menyiapkan kunci digital 128 bit. Ini adalah kunci rahasia yang kemudian disimpan dan dipakai dalam proses enkripsi pada komunikasi selanjutnya. Langkah pertama ini mengharuskan pengguna yang sah untuk menginputkan kunci rahasia yang sesuai, PIN empat digit ke perangkat. Pesan lalu dikirim ke perangkat lainnya, dan ketika ditanyai kunci rahasia, dia berpura-pura lupa. Hal ini memacu perangkat lain untuk memutus kunci dan keduanya lalu mulai proses pairing baru. Kesempatan ini kemudian bisa dimanfaatkan oleh hacker untuk mengetahui kunci rahasia yang baru. Selain mengirim ini ke perangkat Bluetooth yang dituju, semua perangkat Bluetooth yang ada dalam jangkauan itu juga tetap dapat disadap.

Bluetooth FHSS vs WLAN DSSS

Bluetooth lebih memilih metode FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) dibandingkan dengan DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Alasan 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 DSSS akan lebih tinggi.
FHSS menggunakan FSK di mana ketahanan terhadap gangguan noise relatif lebih bagus dibandingkan dengan DSSS yang biasanya menggunakan OPSK (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.

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 di mana 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, di mana 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.

Range yang dapat dijangkau oleh Bluetooth adalah 10 meter atau 30 feet. Sistem Bluetooth juga 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. Sedangkan perangkat yang dapat dikombinasikan dengan Bluetooth diantaranya: handphone, kamera, personal computer (PC), printer, headset, Personal Digital Assistant (PDA), dan 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.

Catatan kaki

^ "Bluetooth Range: 100m, 1km, or 10km?" [Jangkauan Bluetooth: 100m, 1km, atau 10km?]. bluair.pl. Diarsipkan dari versi asli tanggal June 13, 2015. Diakses tanggal June 4, 2015.
^ Networking A to Z.
^ "About us - Bluetooth Technology Website" [Tentang kami - Website Teknologi Bluetooth]. Bluetooth.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 April 2019. Diakses tanggal 8 Mei 2019.
^ "Brand Enforcement Program" [Program Penegakan Merek]. Bluetooth.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 20 Februari 2018. Diakses tanggal 8 Mei 2019.
^ Federica Laricchia (9 Juni 2022). "Global Bluetooth device shipments 2022" [Pengiriman perangkat Bluetooth global 2022]. Statista. Diakses tanggal 18 Maret 2024.
^ "About the Bluetooth SIG". Bluetooth SIG. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-03-18. Diakses tanggal 2008-02-01.

Referensi

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
Christantri, Mersinta 0606094535. Communication Technology Development (CTD I). Depok, 2008
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.

Pranala luar

Situs web resmi

[BTrange-1] "Bluetooth Range: 100m, 1km, or 10km?" [Jangkauan Bluetooth: 100m, 1km, atau 10km?]. bluair.pl. Diarsipkan dari versi asli tanggal June 13, 2015. Diakses tanggal June 4, 2015.

[Muller-2] Networking A to Z.

[3] "About us - Bluetooth Technology Website" [Tentang kami - Website Teknologi Bluetooth]. Bluetooth.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 26 April 2019. Diakses tanggal 8 Mei 2019.

[4] "Brand Enforcement Program" [Program Penegakan Merek]. Bluetooth.com. Diarsipkan dari versi asli tanggal 20 Februari 2018. Diakses tanggal 8 Mei 2019.

[5] Federica Laricchia (9 Juni 2022). "Global Bluetooth device shipments 2022" [Pengiriman perangkat Bluetooth global 2022]. Statista. Diakses tanggal 18 Maret 2024.

[6] "About the Bluetooth SIG". Bluetooth SIG. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-03-18. Diakses tanggal 2008-02-01.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]