Tugas Pengantar Telematika : NFC & Bluetooth

NFC (Near Field Communication)

Near Field Communication atau biasa di singkat dengan NFC adalah sebuah teknologi terbaru dalam perpindahan data berbasis teknologi RFID (Radio Frequency Identification) yang menggunakan konektivitas tanpa kabel sehingga sangat memungkinkan komunikasi data antar perangkat elektronik dalam jarak dekat menggunakan perantara induksi medan magnet yang terdapat dalam perangkat elektronik tersebut.

Fungsi NFC atau Manfaatnya

Dengan semakin majunya teknologi dalam komunikasi data antar perangkat ini maka manfaat yang dihasilkan dari NFC makin beragam, bahkan beberapa diantaranya sudah mulai diterapkan diberbagai penjuru dunia. NFC sendiri menyederhanakan komunikasi data antar perangkat yang biasanya harus mengkoneksikan menggunakan Bluetooth maupun Wi-Fi yang memerlukan otentikasi dan penyamaan koneksi terlebih dahulu sebelum bisa digunakan dan biasanya memakan waktu yang cukup lama, berbeda dengan NFC otentikasi antar perangkat dilakukan hanya beberapa detik saja.

Dengan berkembangnya teknologi seperti NFC ini maka memudahkan dalam komunikasi data seperti pertukaran konten digital baik video, audio maupun gambar. Kemudian menghubungkan perangkat elektronik dengan perangkat elektronik lainnya yang mempunyai teknologi NFC sebagai sebuah solusi pembayaran instan, pembelian tiket, pembelian barang, hingga menjadi salah satu dompet digital selain menggunakan kartu kredit.

Secara garis besar NFC sendiri merupakan pengembangan dari Bluetooth dan juga RFID dimana dalam NFC terdapat teknologi yang biasa kita gunakan jika berkomunikasi menggunakan Bluetooth dalam proses penyambungan dan juga RFID sebagai gelombang penghubung antar perangkat NFC. NFC pada Smartphone mempunyai kegunaan komunikasi dalam perpindahan situs web, nomor telepon, audio, video, foto maupun kontak telepon. Bahkan pada sebuah NFC yang tertanam pada Smartphone beberapa diantaranya sudah mendukung untuk melakukan pembayaran melalui fitur NFC pada Smartphone tersebut. 

Teknologi NFC dapat digunakan untuk pembayaran

Selain itu pula penggunaan NFC pada Smartphone sangat kaya akan fitur dan kelebihan dibandingkan menggunakan Bluetooth. Keunggulan lainnya terletak pada teknologi yang dapat dengan mudah membuka berbagai macam bentuk komunikasi dan transaksi menggunakan cara yang sangat mudah dan nyaman ketika dioperasikan oleh pengguna NFC. Dengan begitu memungkinkan banyak orang melakukan kegiatan yang mereka inginkan hanya dengan menyentuh serta menempatkan perangkat dekat dengan layanan yang akan digunakan untuk melakukan komunikasi data.

Teknologi NFC pada smartphone dapat digunakan untuk bertukar file

NFC tidak hanya berbentuk smartphone melainkan chip NFC bisa berupa kartu baik itu kartu ATM, Kartu Kredit, Kartu Identitas, Kartu Elektronik. Bahkan ada juga chip NFC yang ditanam pada gantungan kunci, kalung bahkan gelang. Di Asia sendiri NFC pertama kali populer di Jepang dan Korea Selatan hingga kini mulai menyebar di berbagai penjuru dunia. Di kedua negara tersebut NFC digunkan sebagai media pembayaran seperti tiket transportasi, transaksi finansial, dan pembayaran di toko yang menyediakan perangkat NFC sebagai media pembayaran. Indonesia sendiri sudah mengadopsi NFC pada bidang industri serta institusi untuk keperluan finansial, identitas diri dan kontrol akses room pada setiap individu.

Bluetooth

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.

Sedangkan logo bluetooth berasal dari penyatuan dua huruf Jerman yang analog dengan huruf H dan B (singkatan dari Harald Bluetooth), yaitu H-rune.gif (Hagall) dan Runic letter berkanan.png (Blatand) yang kemudian digabungkan.

Sejarah Bluetooth

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-timeantara host-host bluetooth dengan jarak jangkauan layanan yang terbatas (sekitar 10 meter). Bluetooth berupa card yang menggunakan frekuensi radio standar IEEE 802.11 dengan jarak layanan yang terbatas dan kemampuan data transfer lebih rendah dari card 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 standard.

Berikut ini adalah table perkembangan teknologi Bluetooth :

Tahun	Versi	Keterangan
Juli, 1999	1.0 dan 1.0 B	Dibutuhkan perintah manual pada Hardware Device Address (BD-ADDR) transmisi saat proses koneksi di antara dua device dalam satu jaringan (handshaking process). Keamanan pengguna tidak terjamin Penggunaan protokol tanpa nama (anonymite mode) tidak dimungkinkan.
Oktober, 1999	1.1 dan 1.2	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.
	2.0	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.

Cara Kerja Perangkat

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 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.

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.

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 spektrum 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.

Teknologi Bluetooth

Bluetooth merupakan teknologi nirkabel pada pita frekuensi ISM 2,45 GHz yang tersedia untuk umum, yang secara spesifik digunakan untuk membentuk jaringan skala kecil. Peralatan Bluetooth generasi pertama berkomunikasi dalam jangkauan hingga 10 m (kategori class 2), sedangkan generasi kedua memiliki jangkauan hingga 100 m (kategori class 1).

1. Bluetooth Protocol Stack

Agar peralatan-peralatan Bluetooth dari berbagai vendor dapat berkomunikasi satu sama lain, maka tidakah cukup dengan hanya menspesifikasikan sistem radio. Oleh karena itu, spesifikasi Bluetooth memuat protocol stack yang lengkap untuk memastikan berbagai peralatan Bluetooth dapat saling mencari (inquiry), mengeksplorasi layanan yang disediakan, dan berkomunikasi satu sama lain.

·         Bluetooth Radio, merupakan layer yang berfungsi melakukan modulasi dan demodulasi data untuk keperluan komunikasi.

• Baseband Link Controller, merupakan layer yang berfungsi mengatur koneksi fisik (flow control dan error correction) dan sinkronisasi frequency hopping. Layer baseband mengatur koneksiSynchronous Connection-Oriented (SCO) untuk audio danAsynchronous Connectionless (ACL) untuk data.
• LMP, merupakan layer yang berfungsi mengatur dan mengkonfigurasi koneksi ke peralatan Bluetooth lain (termasuk otentikasi dan enkripsi).
• HCI, merupakan layer yang memisahkan perangkat keras dari perangkat lunak dan diimplementasikan sebagian dalam bentuk perangkat keras dan perangkat lunak. Layer di bawah HCI umumnya diimplementasikan dalam bentuk perangkat keras dan layer di atas HCI umumnya diimplementasikan dalam bentuk perangkat lunak.
• L2CAP, merupakan layer yang berfungsi melakukan multiplexing,reassembly, dan segmentasi paket.
• SDP, merupakan layer yang berfungsi untuk melakukan pencarian layanan pada peralatan Bluetooth lain.
• RFCOMM, merupakan layer yang berfungsi sebagai antarmuka serial, seperti halnya RS-232.
• OBEX, merupakan layer yang berfungsi menyediakan fasilitas transfer obyek atau file.
• TCS, merupakan layer yang berfungsi menyediakan call control signalling untuk panggilan suara dan data antara peralatan Bluetooth.
• PPP, IP, TCP, UDP, WAP, merupakan layer-layer yang digunakan untuk keperluan koneksi ke Internet.
• AT Command, merupakan layer yang digunakan untuk mengontrol telepon atau modem.

2. Topologi Jaringan Bluetooth

Topologi jaringan Bluetooth yang terkecil dinamakan piconet di mana hanya ada sebuah peralatan yang berperan sebagai master (server), sedangkan yang lain berfungsi sebagai slave (client). Sedangkan kumpulan beberapa piconet akan membentuk jaringan yang lebih besar, yang dinamakan scatternet. Sebuah peralatan berfungsi sebagai master bila peralatan tersebut menginisiasi komunikasi dan mendaftarkan layanan aplikasi sehingga dapat dieksplorasi oleh peralatan lainnya, sedangkan peralatan yang mencari keberadaanmaster dan mengeksplorasi layanan yang disediakan masterdinamakan slave. Topologi jaringan Bluetooth diperlihatkan pada gambar berikut.

3. Mode Operasi Bluetooth

Peralatan Bluetooth dapat beroperasi dalam beberapa mode. Sebelum terjadinya koneksi, semua peralatan berada pada mode standby, yang akan selalu siaga setiap 1,28 detik untuk menerima pesan inquiryatau page. Koneksi ke peralatan yang dituju dilakukan pada modepage, di mana mode inquiry diperlukan jika alamat tujuan tidak diketahui. Ketika proses paging dilakukan, peralatan yang bersangkutan harus mengetahui alamat dan system clock peralatan tujuan guna menentukan access code paket data. Kedua informasi ini disediakan pada proses inquiring.

Setelah peralatan-peralatan terkoneksi, tersedia beberapa mode operasi, yaitu active, sniff, hold, dan park. Pada mode active, peralatan secara aktif berpartisipasi dalam kanal komunikasi. Pada mode sniff, aktivitas peralatan berkurang di mana transmisi data hanya dapat terjadi pada time slot tertentu. Pada mode hold, aktivitas peralatan lebih rendah dibanding ketika berada pada mode sniff. Pada mode ini, peralatan dapat melakukan hal lain, seperti paging daninquiring. Sedangkan pada mode park, peralatan tidak berpartisipasi dalam piconet, tetapi tetap mempertahankan sinkronisasi dengan kanal komunikasi. Hal ini dimaksudkan agar peralatan suatu saat dapat berpartisipasi kembali dalam piconet tanpa harus melakukan proses koneksi.

Keunggulan dan Kelemahan Bluetooth

Keunggulan dari Bluetooth antara lain:

• Bisa transfer file secara gratis
• Jangkauan lumayan luas yaitu sampai radius 10m selama tidak ada penghalang berupa tembok atau gangguan elektromagnetis
• Dapat dimanfaatkan untuk multiplayer pada game-game tertentu
• Dapat digunakan untuk transfer file dari komputer ke handphone dan sebaliknya

Kelemahan dari Bluetooth antara lain :

• Terkadang, transfer file dari handphone merk A ke handphone merk B berjalan lambat. Pada kesempatan lain, transfer file dari handphone merk B ke merk A bisa berjalan dengan kecepatan transfer hingga dua kali lipat kecepatantransfer A ke B.Contoh : Transfer file dari HP Nokia ke HP Sony Ericssonmisalnya 676kb/menit, tapi transfer file Nokia ke Sony ericsson bisa sampai 1MB/menit. Dengan kata lain, kecepatan transfer bluetooth tidak tetap dantergantung dari perangkat yang mengirim dan yang menerima.
• Terkadang lagi, pada transfer file, terdapat yang menyusup kedalam file yang hendak dikirim, sehingga selain mendapatkan file, handphone penerima juga mendapatkan virus. Seringkali dicirikan dengan pesan ”Terima pesan bluetooth dari perangkat tak dikenal?”. Untuk meminimalkan kemungkinanmendapat virus, lebih baik tidak usah menerima pesan dari perangkat yang tidak dikenal.

Cara Kerja Bluetooth

Bluetooth sebenarnya hadir, ditujukan untuk mengatasi beberapa kendala komunikasi data antarperanti elektronik yang lebih dahulu hadir. Yang paling utama memang untuk komunikasi antarperalatan elektronik tanpa kabel. Namun, Bluetooth juga ditujukan untuk menjembatani komunikasi one to one menjadi one to many. Selain itu, Bluetooth juga mengeliminasi campur tangan pengguna dalam mengonfigur koneksi. Jadi, koneksi antarperalatan elektronik via Bluetooth terjadi secara otomatis.

Nah, kalau kita bicara soal komunikasi data, tentu ada dua hal yang harus diperhatikan, yaitu seberapa banyak data hendak dipertukarkan dalam sekali komunikasi. Kedua, bagaimana data yang dipertukarkan diintrepetasikan secara sama antara pengirim dan penerima dan data yang diterima benar-benar merupakan data yang dikirim. Hal ini sering disebut sebagai protokol komunikasi.

Bluetooth bekerja menggunakan frekuensi radio. Beda dengan infra merah yang mendasarkan diri pada gelombang cahaya. Jaringan Bluetooth bekerja pada frekuensi 2.402 Giga Hertz sampai dengan 2.480 Giga Hertz, dibangkitkan dengan daya listrik kecil sehingga membatasi daya jangkaunya hanya sampai 10 meter. Penetapan frekuensi ini telah distandardisasi secara internasional untuk peralatan elektronik yang dipakai untuk kepentingan industri, ilmiah, dan medis. Kecepatan transfer data Bluetooth rilis 1.0 adalah 1 mega bit per detik (Mbps), sedangkan versi 2.0 mampu menangani pertukaran data hingga 3 Mbps.

Kalau dalam satu waktu bisa terjadi koneksi antara 8 peralatan Bluetooth secara simultan, lalu bagaimana bisa peralatan Bluetooth tidak saling mengganggu satu sama lain? Masing-masing peralatan tersebut membangkitkan sinyal sangat lemah melalui listrik berdaya 1 miliwatt yang akan mengacak penggunaan 79 frekuensi sebanyak 1600 kali dalam satu detik. Jadi, akan sangat kecil kemungkinan masing-masing alat menggunakan frekuensi yang sama dalam satu waktu.

Referensi :

• http://id.wikipedia.org/wiki/Near_Field_Communication
• https://imamtrisutrisno.wordpress.com/2013/01/20/sejarah-perkembangan-bluetooth/

Tweet