임베디드 시스템 개념 정의 특성 응용

 

 

임베디드 시스템

임베디드 시스템은 컴퓨터 시스템-A (A)의 조합으로 컴퓨터 프로세서 , 컴퓨터 메모리 , 및 입 / 출력 주변 장치-큰 기계적 또는 전기적 시스템 내의 전용 기능을 갖는다. 그것은 되어 매립 종종 전기 또는 전자 하드웨어, 기계 부품을 포함하는 장치 전체 중 일부로. 임베디드 시스템은 일반적으로 임베디드 시스템의 물리적 작동을 제어하기 때문에 실시간 컴퓨팅 제약 이 있는 경우가 많습니다 . 임베디드 시스템은 오늘날 일반적으로 사용되는 많은 장치를 제어합니다. 제조 된 모든 마이크로 프로세서의 98 %가 임베디드 시스템에 사용됩니다.

현대의 임베디드 시스템은 종종 마이크로 컨트롤러 (즉, 통합 메모리 및 주변 인터페이스가 있는 마이크로 프로세서)를 기반으로 하지만 일반 마이크로 프로세서 (메모리 및 주변 인터페이스 회로에 외부 칩 사용)도 일반적입니다. 특히 더 복잡한 시스템에서는 더욱 그렇습니다. 두 경우 모두 사용되는 프로세서는 범용에서 특정 종류의 계산에 특화된 유형에 이르기까지 다양한 유형이 될 수 있으며, 응용 프로그램을 위해 맞춤형으로 설계된 것일 수도 있습니다. 전용 프로세서의 일반적인 표준 클래스는 디지털 신호 프로세서 (DSP)입니다.

임베디드 시스템은 특정 작업 전용이므로 설계 엔지니어 는이를 최적화하여 제품의 크기와 비용을 줄이고 안정성과 성능을 높일 수 있습니다. 일부 임베디드 시스템은 규모의 경제로 인해 대량 생산됩니다.

임베디드 시스템은 디지털 시계 및 MP3 플레이어와 같은 휴대용 장치에서 신호등 컨트롤러 , 프로그래밍 가능한 논리 컨트롤러 및 하이브리드 차량 , 의료 영상 시스템 및 항공 전자 공학과 같은 대규모 복합 시스템과 같은 대형 고정 설치에 이르기까지 다양합니다 . 복잡성은 단일 마이크로 컨트롤러 칩의 낮은 것부터 대형 장비 랙 내부에 여러 장치, 주변 장치 및 네트워크가 장착된 매우 높은 것까지 다양합니다.

 

응용

임베디드 시스템은 일반적으로 소비자, 산업, 자동차 , 가전 제품 , 의료, 통신, 상업 및 군사 애플리케이션에서 볼 수 있습니다.

통신 시스템은 네트워크 용 전화 스위치에서 최종 사용자의 휴대폰에 이르기까지 수많은 임베디드 시스템을 사용합니다. 컴퓨터 네트워킹은 전용 라우터와 네트워크 브리지를 사용하여 데이터를 라우팅합니다.

소비자 전자 제품에는 MP3 플레이어 , 텔레비전 세트 , 휴대폰 , 비디오 게임 콘솔 , 디지털 카메라 , GPS 수신기 및 프린터가 포함됩니다. 전자 레인지 , 세탁기 및 식기 세척기와 같은 가전 제품에는 유연성, 효율성 및 기능을 제공하는 임베디드 시스템이 포함되어 있습니다. 고급 HVAC 시스템은 네트워크 온도 조절기를 사용하여 시간과 계절에 따라 변경될 수 있는 온도를 보다 정확하고 효율적으로 제어합니다. 홈 오토메이션조명, 기후, 보안, 시청각, 감시 등을 제어하는데 사용할 수 있는 유선 및 무선 네트워킹을 사용하며, 모두 감지 및 제어를 위해 임베디드 장치를 사용합니다.

비행에서 자동차까지의 운송 시스템은 점점 더 임베디드 시스템을 사용합니다. 새로운 비행기에는 상당한 안전 요구 사항이 있는 관성 안내 시스템 및 GPS 수신기와 같은 고급 항공 전자 공학이 포함되어 있습니다 . 브러시리스 DC 모터 , 유도 모터 및 DC 모터와 같은 다양한 전기 모터는 전자 모터 컨트롤러를 사용 합니다. 자동차 , 전기 자동차 및 하이브리드 자동차는 효율성을 극대화하고 오염을 줄이기 위해 점점 더 임베디드 시스템을 사용합니다. 임베디드 시스템을 사용하는 다른 자동차 안전 시스템에는 ABS ( Anti-Lock Braking System ),전자식 안정성 제어 (ESC / ESP), 트랙션 제어 (TCS) 및 자동 사륜구동.

의료 장비는 모니터링을 위해 임베디드 시스템을 사용하고 비 침습적 내부 검사를 위해 다양한 의료 영상 ( PET , SPECT , CT , MRI )을 사용합니다. 의료 장비 내의 임베디드 시스템은 종종 산업용 컴퓨터로 구동됩니다.

임베디드 시스템은 안전에 중요한 시스템으로 사용됩니다 . 온칩 3G 셀룰러 또는 IoT 모니터링 및 제어 목적을 위한 기타 방법을 통해 유선 또는 무선 네트워크에 연결하지 않는 한 이러한 시스템은 해킹으로부터 격리될 수 있으므로 더 안전합니다. 화재 안전을 위해 시스템은 더 높은 온도를 처리하고 계속 작동 할 수있는 더 큰 능력을 갖추도록 설계될 수 있습니다. 보안을 처리 할 때 임베디드 시스템은 자급 자족할 수 있으며 절단 된 전기 및 통신 시스템을 처리 할 수 있습니다.

모트 라고 하는 소형 무선 장치는 네트워크로 연결된 무선 센서입니다. 무선 센서 네트워킹은 고급 IC 설계로 가능해진 소형화를 사용하여 완전한 무선 하위 시스템을 정교한 센서에 결합함으로써 사람과 기업이 물리적 세계의 무수한 사물을 측정하고 모니터링 및 제어 시스템을 통해이 정보에 대해 조치를 취할 수 있도록 합니다. 이 모트는 완전히 독립적이며 일반적으로 배터리를 교체하거나 충전해야 하기 전에 수년 동안 배터리 소스에서 작동하지 않습니다.

 

특성

임베디드 시스템은 여러 작업을 위한 범용 컴퓨터가 아닌 특정 작업을 수행하도록 설계되었습니다. 일부는 또한 안전 및 유용성과 같은 이유로 충족되어야 하는 실시간 성능 제약을 가지고 있습니다. 다른 것들은 성능 요구 사항이 낮거나 없을 수 있으므로 시스템 하드웨어를 단순화하여 비용을 절감할 수 있습니다.

임베디드 시스템이 항상 독립형 장치는 아닙니다. 많은 임베디드 시스템은 더 일반적인 용도로 사용되는 더 큰 장치 내의 작은 부품으로 구성됩니다. 예를 들어, Gibson Robot Guitar는 현을 튜닝하기 위한 임베디드 시스템을 갖추고 있지만 Robot Guitar의 전반적인 목적은 물론 음악을 연주하는 것입니다. 마찬가지로, 임베디드 시스템의 자동차는 자동차 자체의 서브 시스템과 같은 특정 기능을 제공한다.