MONITORING PETUGAS KEAMANAN DALAM GEDUNG BERTINGKAT
DENGAN MEMANFAATKAN TEKNOLOGI BLUETOOTH
Ferrianto Gozali 1) , Christopher Haroldt Loho 2)
Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknologi Industri Universitas Trisakti Email: 1) ferrianto@trisakti.ac.id , 2) chris.haroldt@gmail.com
Abstrak
Penggunaan Bluetooth, walaupun banyak dijumpai pada berbagai peralatan elektronik, umumnya kurang mendapat perhatian serius. Penelitian ini mencoba pemanfaatan teknologi Bluetooth selain sebagai sarana komunikasi tulisan dan suara, namun juga untuk proses monitoring posisi. Sistem dikembangkan dengan menggunakan sistem operasi Linux Ubuntu 10.04, bahasa pemrograman Java, serta mysql database untuk menghubungkan aplikasi handphone dengan aplikasi desktop melalui koneksi bluetooth sebagai alat komunikasi dan pemantauan untuk menunjang sistem keamanan dalam suatu gedung bertingkat. Aplikasi handphone yang digunakan petugas sekuriti dan aplikasi desktop yang digunakan oleh koordinator sekuriti setiap lantai dan admin sekuriti membentuk suatu jaringan scatternet, sehingga posisi setiap petugas pada lantai dapat diketahui oleh koordinator lantai dan koordinasi antar lantai dapat dilakukan dan dipantau oleh admin sekuriti. Penerapan teknologi Bluetooth ini diharapkan dapat meningkatkan sistem kemanan dalam gedung karena adanya interaksi yang baik antar lantai dan posisi setiap petugas dapat dipantau.
Kata Kunci : Bluetooth, Pemantauan Posisi, Area, Komunikasi
Pendahuluan
Salah satu kebutuhan pokok manusia selain daripada sandang, pangan, dan papan adalah rasa aman dan terlindungi. Keamanan pada saat ini mendapat perhatian lebih, baik untuk menunjang perusahaan maupun secara pribadi. Untuk menunjang keamanan yang baik dibutuhkan perlengkapan yang memadai untuk mendapatkan keamanan yang maksimal. Pada gedung bertingkat, umumnya pengamanan dilakukan mulai dari lantai dasar sampai dengan lantai teratas dengan menggunakan jasa petugas keamanan. Koordinasi serta pemantauan tenaga keamanan akan merupakan permasalahan tersendiri.
Perangkat bluetooth sudah dikenal luas sebagai perangkat elektronik berdaya kecil, tingkat keamanan yang tinggi, dapat beroperasi dalam waktu lama, serta biaya implementasi yang rendah (Nathan,2000). Umumnya, telepon genggam saat ini telah dilengkapi dengan fasilitas bluetooth tersebut. Pada penelitian ini dikembangkan suatu sistem monitoring posisi petugas keamanan dengan memanfaatkan fasilitas bluetooth pada telepon genggam tersebut. Sistem menggunakan sistem operasi Linux Ubuntu 10.04, bahasa pemrograman Java, dan mysql database untuk menghubungkan aplikasi telepon genggam dengan aplikasi desktop melalui koneksi bluetooth sebagai alat komunikasi antar petugas dan pemantauan posisi petugas keamanan didalam suatu area gedung bertingkat. Hal ini dimungkinkan dengan pembentukan topologi jaringan piconet dan scatternet antar perangkat bluetooth serta protokol yang ada pada bluetooth (Kiran,2011).
Ujicoba sistem untuk pendeteksian posisi antar perangkat bluetooth, komunikasi antar perangkat serta pemanfaatan jaringan piconet dan scatternet pada bluetooh memperlihatkan hasil yang cukup memuaskan dan dapat mendukung proses komunikasi antar petugas dan posisi petugas keamanan dapat dipantau.
Studi Pustaka
Konsep Dasar Bluetooth
Bluetooth adalah teknologi komunikasi jarak pendek yang memanfaatkan gelombang radio, beroperasi pada pada kelompok Industrial, Scientific, dan Medical (ISM) dan bekerja pada frekuensi 2,4 - 2,485 GHz, dengan mengunakan spektrum yang tersebar, menggunakan loncatan frekuensi (frequency hopping), dan sinyal full duplex (Nathan, 2000). Sebuah channel digunakan untuk periode yang sangat singkat (misalnya 625 mikrodetik untuk data / suara), diikuti oleh urutan hop pseudo-random yang telah ditentukan sebelumnya ke channel lain, proses ini diulang terus menerus dalam urutan frequency-hopping. Kombinasi dari skema frequency-hopping dan hubungan radio pengontrol daya memberikan bluetooth beberapa perlindungan tambahan dari penyadap dan akses yang tidak diinginkan. Hal ini bertujuan untuk menghindari gangguan/ interferensi, sehingga membuat sedikit lebih sulit bagi pengganggu untuk mencari dan menangkap transmisi bluetooth (Qusay, 2003). Umumnya, frekuensi 2,4 GHz ISM tersedia dan tidak membutuhkan lisensi pada sebagian besar negara.
Pengaturan Daya Pada Bluetooth
Bluetooth memberikan kontrol daya hubungan radio, di mana perangkat dapat bernegosiasi dan menyesuaikan kekuatan radio mereka sesuai dengan pengukuran kekuatan sinyal. Setiap perangkat dalam jaringan bluetooth dapat menentukan indikasi kekuatan penerimaan sinyal (Received Signal Strength Indicator / RSSI) dan membuat permintaan pada perangkat bluetooth lainnya untuk menyesuaikan tingkat kekuatan radio relatifnya. Hal ini dilakukan untuk menghemat daya dan menjaga karakteristik sinyal yang diterima dalam jarak yang ditentukan.
Perangkat Bluetooth terbagi dalam tiga kelas yang mendefinisikan manajemen daya dan jarak maksimal dari setiap kelas (Nathan, 2000). Tiap kelas memiliki power level (mW), decibel untuk setiap mW dan jarak maksium yang berbeda.
Agar perangkat Bluetooth dapat menemukan dan menjalin komunikasi satu sama lain, maka harus ditentukan terlebih dahulu apakah perangkat bluetooth tersebut dapat ditemukan dan dapat terhubung dengan baik. Sebuah perangkat dalam status terdeteksi, secara berkala menerima hasil pemeriksaan proses scan saluran fisik (didasarkan oleh frekuensi pada kelompok yang spesifik) dan akan merespon hasil pemeriksaannya dan saluran mendapatkan data mengenai alamat perangkatnya, clock lokal, dan karakteristik lain yang dibutuhkan untuk dicatat. Perangkat dalam status terhubung secara berkala menerima hasil pencatatan dari scan terhadap saluran fisik dan akan merespon ke suatu bagian di saluran tersebut untuk dapat memulai koneksi jaringan.
Protokol Bluetooth
Bluetooth menyediakan pembagian tugas untuk melaksanakan fungsi stack antara host dan sebuah host controller. Host bertanggung jawab untuk protokol lapisan yang lebih tinggi, seperti Logical Link Control dan Adaptasi Protocol (L2CAP) dan Service Discovery Protocol (SDP). Fungsi ini dilakukan oleh perangkat komputasi seperti laptop atau komputer desktop. Host controller bertanggung jawab untuk lapisan bawah, termasuk Radio, Baseband, dan Link Manager Protocol (LMP).
Fungsi host controller dilaksanakan secara terintegrasi atau eksternal (misalnya, USB dongle) Bluetooth. Host dan host controller saling mengirimkan informasi satu sama lain dengan menggunakan Host Controller Interface (HCI). Berdasarkan pengembangan oleh Bluetooth Interest Group ( SIG, 2011) menentukan protocol Bluetooth seperti pada gambar 1.
Fungsi dari masing-masing layer secara singkat dapat digambarkan sebagai berikut:
1. Layer radio adalah koneksi nirkabel fisik. Untuk menghindari gangguan dengan perangkat lain yang berkomunikasi pada pita ISM, modulasi ini didasarkan pada fast frequency hopping. 2. Layer baseband bertanggung jawab untuk mengendalikan dan mengirimkan paket data melalui
radio link. Layer ini menyediakan saluran transmisi baik untuk data maupun suara. Lapisan baseband digunakan mempertahankan Synchronous Connection-Oriented (SCO) untuk link suara dan Asynchronous Connectionless (ACL) untuk data.
3. Link Manager Protocol (LMP) untuk menjalin hubungan dan mengelola piconet. Tanggung Jawab LMP juga termasuk otentikasi dan keamanan, dan pemantauan kualitas layanan.
4. Lapisan Host Controller Interface (HCI) adalah garis pemisah antara software dan hardware. Lapisan L2CAP dan lapisan di atasnya saat ini diimplementasikan dalam perangkat lunak, dan LMP dan lapisan di bawahnya berada di hardware. Lapisan HCI adalah driver interface untuk bus fisik yang menghubungkan dua komponen.
5. Logical Link Control And Adaptation Protocol (L2CAP) menerima data aplikasi dan menyesuaikan ke format Bluetooth dengan memperhatikan parameter Quality of Service.
Pendeteksian Posisi Pada Bluetooth
Berdasarkan pada parameter sinyal elektromagnetik yang dipilih untuk penentuan posisi, pendekatan dasar untuk sistem radiolokasi (Kiran, 2011) dapat dilakukan dengan berbagai cara pengukuran, yaitu:
1. Pengukuran Received Signal Strength Indicator (RSSI)
2. Pengukuran Link Quality (LQ) untuk menentukan lokasi dari bluetooth yang dipantau. Penggunaan link quality dapat pula dikombinasikan dengan menggunakan nilai RSSI, yang digunakan untuk menunjang keakuratan teknik radio lokasi.
3. Pengukuran Sudut Kedatangan (Angle Of Arrival – AOA) 4. Pengukuran berdasarkan Waktu (Time Based System)
Jaringan Piconet dan Scatternet
Piconet adalah sistem jaringan yang terdiri dari dua atau lebih (max 8) perangkat Bluetooth dalam jarak fisik yang dekat dan beroperasi pada channel yang sama menggunakan frekuensi yang sama urutan loncatannya. Bluetooth memungkinkan perangkat untuk membangun jaringan, baik ad hoc atau infrastruktur. Jaringan Infrastruktur menggunakan Bluetooth Access Point (AP) yang tetap, yang memfasilitasi komunikasi antar perangkat Bluetooth.
Walaupun hanya satu perangkat yang berfungsi sebagai master untuk setiap piconet, Time Division Multiplexing (TDM) memungkinkan slave dalam satu piconet dapat juga bertindak sebagai master bagi piconet lain secara bersamaan, sehingga membentuk jaringan yang disebut scatternet yang lebih jauh jangkauannya.
Metodologi Penelitian
Pengembangan sistem dilakukan dengan tahapan seperti pada gambar 2 berikut.
Gambar 2. Tahapan Pengembangan Sistem
digunakan sebagai koordinator tiap lantai. Menggunakan jaringan piconet, komunikasi antara petugas dengan koordinator lantai dapat dilakukan serta jarak antara petugas dengan koordinator dapat diperkirakan, namun posisi petugas sulit ditentukan. Dengan jaringan scatternet seperti pada gambar. 3 posisi petugas dapat ditentukan dan setiap petugas dapat berkomunikasi dengan koordinator lantai. Selain itu setiap koordinator lantai dapat memberikan broadcast informasi kepada seluruh petugas keamanan dalam 1 lantai dan koordinator lantai pada 1 lantai diatas maupun dibawahnya.
Gambar 3. Jaringan Scatternet 1 Lantai
Implementasi sistem dan jaringan antar lantai dilakukan dengan menghubungkan admin sekuriti yang berperan sebagai master dengan koordinator lantai sehingga membentuk jaringan scatternet seperti pada gambar. 4.
Admin sekuriti bertugas memantau koordinator masing masing lantai. Pada ujicoba koordinator lantai yaitu lantai 1 dan 2 cenderung tidak berubah (statis) oleh karena itu posisi koordinator sudah tidak perlu dicari. Jaringan scatternet pada gedung bertingkat ini lebih mengutamakan pengaturan alur scatternet yang menghubungkan antara admin sekuriti dan koordinator lantai 2 melalui koordinator lantai 1. Dengan memanfaatkan pengaturan alur scatternet, keamanan 1 gedung bertingkat dapat termonitor dengan baik.
Gambar 4. Jaringan Scatternet Untuk 1 Gedung
Hasil dan Pembahasan
Pengujian tampilan sistem untuk setup konfigurasi
Gambar 5. Konfigurasi Bluetooth
Pengujian pengiriman data antara master (admin) dengan perangkat bluetooth
Pengukuran waktu pengiriman data gambar untuk mengetahui efisiensi jaringan
scatternet pada koordinator L1 dan L2 serta efisiensi pertukaran data petugas di tiap lantai
dengan admin. Untuk berbagai besar file diperoleh lama pengiriman seperti pada tabel 1.
Tabel .1 Tabel Waktu Pengiriman Data Admin Ke Koordinator dan Petugas
Pengujian antara master admin dengan koordinator lantai
Pengukuran nilai RSSI antara master admin dan koordinator lantai (dalam hal ini koord1) didapatkan seperti tabel 2 berikut.
Tabel .2 RSSI antara Master Admin dan Koordinator Koordinator 1 (dbm) Koordinator 2 (dbm)
Admin -10,69 -
Koordinator 1 - -13,8
Admin dapat melakukan hubungan dengan koordinator lantai 1, namun tidak dapat melakukan hubungan dengan koordinator lantai 2. Oleh sebab itu proses pertukaran data terjadi melalui alur admin-koordinator1- koordinator2 maupun sebaliknya.
Pengujian dari Koordinator lantai ke perangkat Petugas
Pengukuran nilai RSSI dari Koordinator petugas dengan perangkat bluetooth petugas didapatkan seperti tabel 3 berikut.
Tabel .3 RSSI Petugas Sekuriti
Petugas Koordinator 1 (dbm) Koordinator 2 (dbm)
Petugas 1 -16,69 -
Petugas 2 -18,52 -13,8
Petugas 3 - -11,58
Dari nilai RSSI rata-rata yang diperoleh pada Tabel.3, dengan memproses data yang ada lebih lanjut, maka posisi petugas dapat diperoleh seperti terlihat pada gambar 6.
Size Koordinator L1 (s) Koordinator L2 (s) Petugas L1 (s) Petugas L2 (s)
2.47 MB 58.1 s 120.6s 143.4s 215.0s
4 MB 93.4s 188.5s 233.2s 378.4s
Gambar 6. Penentuan Posisi Sekuriti
Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian maka dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut:
1. Kekuatan sinyal digunakan sebagai sarana untuk mengukur jarak dan menentukan posisi dalam scatternet menunjukkan sistem dapat bekerja dengan baik
2. Lama pengiriman data dan delay komunikasi pada bluetooth dipengaruhi oleh jarak, tipe bluetooth, besar paket data yang dikirimkan, dan panjang alur scatternet yang dilalui.
3. Proses pengukuran dan pengamatan secara komprehensif masih perlu dilakukan untuk pemanfaatan sistem monitoring dalam dunia nyata
Daftar Pustaka
Brian Senese, Gordon, McNutt, Bill Muday, David Kammer. 2001. Bluetooth Application Developer's Guide. ISBN: 978-1928994428. Syngress.
Bluetooth Special Interest Group. Bluetooth Technical Specifications.
www.bluetooth.com/Pages/default.aspx. Diakses terakhir tanggal 15 Feb 2011 pukul 16.08.
Ibnu Wahyudi, Resmana Lim. 2008. Aplikasi Based Positioning Service Dengan Bluetooth Untuk Menyediakan Informasi Pameran. http://yudiagusta.files.wordpress.com/2009/11/117-122-knsi08-
022-aplikasi-based-positioning-service-dengan-bluetooth-untuk-menyediakan-informasi-pameran.pdf. Diakses terakhir tanggal 15 Feb 2011 pukul 16.09.
Kiran Thapa. An Indoor Positioning Service For Bluetooth Ad Hoc Network. http://www.eie.polyu.edu.hk/ Thapa.pdf. Diakses terakhir tanggal 15 Feb 2011 pukul 16.10.
Nathan J. Muller. 2000. Bluetooth Demystified. ISBN: 978-0071363235. USA : McGraw-Hill
