Bluetooth adalah teknologi
wireless standard untuk pertukaran data jarak pendek yang memanfaatkan
frekuensi gelombang radio UHF yang berkisar antara 2.4 s/d 2.485 GHz untuk
komunikasi yang fix maupun semi-bergerak. Teknologi ini diciptakan oleh
Ericsson tahun 1994.
Cara Kerja
Bluetooth hanya dapat melakukan koneksi untuk area
yang sempit dengan kondisi tanpa gangguan, dengan hal ini akan menghemat daya
pada baterai. Secara garis besar, blutooth bekerja pada 2 layer:
1. Layer
fisik, dimana bluetooth juga menggunakan radio frekuensi untuk transmisinya.
2. Layer
protokol, untuk mengatur signalling dan kesepakatan pengiriman antar perangkat,
berapa bit yang dikirim, waktu pengiriman, dan error control dari data yang
dikirim.
Bluetooth bekerja pada band 2.4 – 2.485 GHz yang
dibagi menjadi beberapa channel, setiap channel memiliki bandwidth 1 MHz. Akan
tetapi pada bluetooth v4.0 menggunakan BW 2 MHz yang dapat mengakomodasi 40
channel. Awalnya bluetooth hanya menggunakan modulasi GFSK (Gaussian Frequency
Shift Keying), hingga akhirnya dikembangkan teknik modulasi DQPSK (Differential
Quadrature Phase Shift Keying) dan 8DPSK. Bluetooth menggunakan metode spread
spectrum, frequency hoping, atau sinyal full duplex dengan rate 1600
hops/detik.
Bluetooth
terdiri dari beberapa kelas bergantung pada penggunaannya. Kelas 3 adalah kelas
bluetooth paling minim dengan jangkauan hanya 1 meter, kelas 2 adalah kelas
yang paling banyak digunakan pada perangkat komunikasi seperti pada handphone
dan laptop dengan jangkauan 10 meter, dan kelas 1 untuk kebutuhan industrial
dengan jangkauan 100 meter.
Bluetooth secara otomatis akan mendeteksi dan
berkoneksi dengan maksimum 8 perangkat bluetooth yang lain pada waktu yang
sama. Setiap perangkat tidak akan saling berinterferensi karena menggunakan
kanal yang berbeda dari 79 kanal/channel yang tersedia. Jika ada dua perangkat
yang akan terhubung, maka perangkat tersebut akan memilih kanal secara acak,
jika kanal tersebut telah digunakan oleh perangkat yang lain, maka akan dipilih
kanal lain yang masih kosong, metode ini yang disebut sebagai spread spectrum frequency hoping. Untuk
meningkatkan keamanan dan meminimalkan resiko interferensi dengan perangkat
yang lain, maka dua perangkat bluetooth yang terhubung akan berpindah
frekuensinya yang digunakan ribuan kali per detik.
Sebuah grup yang terdiri atas dua atau lebih
perangkat bluetooth yang saling terhubung bertukar data akan membentuk suatu
jaringan ad hoc yang disebut piconet. Setiap perangkat memiliki kebebasan untuk
bergabung atau meninggalkan grup tersebut. Salah satu perangkat akan bertindak
sebagai controller (disebut sebagai master), dan perangkat lain (disebut
slaves) akan mengikuti instruksi yang ada. Dua piconet atau lebih dapat
bergabung menjadi satu grup yang lebih besar, yang disebut scatternet.
Proses koneksi bluetooth antar perangkat melibatkan 3 proses utama:
a.
Inquiry
Disaat ada dua perangkat
bluetooth yang tidak saling mengenal satu sama lain, satu perangkat akan
berusaha untuk menemukan perangkat yang lain dengan mengirimakan inquiry request, dan perangkat lainnya
akan mendengar dan merespon request
tersebut dengan respond address.
b.
Paging
Adalah proses pembentukan
hubungan antara dua perangkat bluetooth. Sebelum hubungan terjadi,
masing-masing perangkat perlu mengetahui alamat perangkat yang lain (yang
ditemukan dalam proses inquiry).
c.
Connection
Perangkat yang telah melewati
tahap paging dapat bekerja dalam
keadaan mode aktif atau mode tidur.
·
Mode aktif à
adalah mode dasar dimana perangkat bluetooth dapat saling mengirim dan menerima
data.
·
Mode Sniff à
adalah mode penghematan daya dimana perangkat akan bekerja kurang aktif.
Perangkat akan terdiam dan hanya mendengar/merespon pengiriman pada interval
tertentu saja (misalkan setiap 100 ms).
· Mode Hold à
adalah mode sementara untuk pengematan daya. Perangkat akan terdiam (sleep)
selama beberapa interval waktu dan selanjutnya akan menjadi mode aktif kembali
seletelah interval waktu tersebut dilewati.
· Mode Park à
adalah mode tertidur yang sangat lama. Biasanya sebuah master akan
menginstruksikan slave untuk ke mode park sampai master menginstruksikan
kembali kepada slave untuk aktif.
Dua perangkat bluetooth dapat saling
terhubung/terkoneksi secara otomatis yang disebut bonding. Bonding dapat dibentuk melalui satu proses yang disebut pairing. Saat dua perangkat melakukan pairing, maka akan terjadi pertukaran
alamat, nama, dan profil yang akan disimpan pada memori masing-masing. Selain
itu juga akan dikirimkan kunci rahasia yang nantinya akan memungkinkan kedua
perangkat tersebut saling terhubung. Sebelum terjadi pairing, biasanya dibutuhkan proses awalan yaitu autentikasi untuk
memvalidasi koneksi antar perangkat.
Contoh Perangkat
Perangkat bluetooth terdiri dari
beberapa jenis, diantaranya ada yang built-in
pada perangkat lain seperti di handphone dan ada juga yang berupa extended-device sebagai contohnya untuk
perangkat komputer yang pluggable. Selain
itu, bluetooth juga dikembangkan untuk perangkat earphone, keyboard, smartwatch,
dan remote control.
Frekuensi Kerja
Bluetooth bekerja pada badn 2.4 –
2.485 GHz dengan lebar bandwidth 1-2 MHz tiap channelnya. Jumlah channel pada
bluetooth bergantung pada bandwidth tiap channelnya. Jika bandwidth 2 MHz yang
digunakan, maka akan terbentuk sejumlah 40 channel dari channel 0 sampai dengan
39.
Jika bandwith 1 MHz yang
digunakan, maka akan ada 79 channel yang dapat digunakan dimulai dari channel 0
sampai dengan 78.
Versi Terakhir
Pengembangan bluetooth telah dilakukan beberapa kali, sampai
saat ini versi terakhir dari bluetooth adalah Bluetooth v4.3. Berikut ulasan
perkembangan bluetooth:
·
v1.0 dan v1.0B
Pada versi ini masih terdapat kendala pada fungsi
interoperable.
·
v1.1
Diratifikasi oleh IEEE 802.15.1-2002. Sebagai versi
perbaikan dari bluetooth v1.0B dengan penambahan kemungkinan channel tanpa
enkripsi dan fitur RSSI (Receive Signal
Strength Indicator)
·
v1.2
konektifitas yang lebih cepat dan peningkatan resistansi
pada interferensi radio frekuensi dengan Adaptive
frequency hoping spread spectrum. Kecepatan transmisi yang lebih
cepat mencapai 721 kbps. Diratifikasi oleh IEEE 802.15.1-2005.
·
v2.0 + EDR
Ada penambahan metode Enhanced
Data Rate (EDR) untuk meningkatkan kecepatan transfer mencapai 3 Mbps meskipun
dalam prakteknya hanya sampai 2.1 Mbps. EDR menggunakan kombinasi modulasi GFSK
dan PSK dengan dua varian, yaitu phi/4 DQPSK dan 8DPSK.
·
v2.1 + EDR
Fitur terbaru adalah Secure Simple Pairing (SSP) untuk
keamanan saat awal autentikasi dan pairing dengan perangkat bluetooth yang
lain, dan Extended Inquiry Response (EIR).
·
v3.0 + HS
Dipublikasikan pada Maret 2009. Secara teori dapat
melakukan transfer data mencapai 24 Mbps. Fitur terbarunya adalah AMP
(Alternative MAC/PHY) untuk transport kecepatan tinggi melalui bantuan 802.11.
·
v4.0
Dipublikasikan pada 30 Juni 2010. Pada versi ini
diunggulakan transfer kecepatan tinggi dengan konsumsi daya yang rendah.
·
v4.1
Dipublikasikan pada 4 Desember 2013. Update terbarunya
adalah pada Bluetooth Core Specification Addenda (CSA 1, 2, 3, 4) dan
penambahan fitur baru untuk peningkatan dukungan dengan LTE.
·
v4.2
Dirilis pada 2 Desember 2014. Dikenalkan fitur utama untuk
IoT (Internet of Things) seperti Data Length Extension.
