IoT and Embedded Software

Computer?

폰 노이만 구조 - 처리장치(CPU)와 기억장치(memory)를 분리한 구조

CPU(Central Processing Unit- Processor)는 Control Unit(제어장치)와 ALU로 이루어짐

 

임베디드 시스템(Embedded system)이란?

컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어가 조합되어 특정한 목적을 수행하는 시스템.

programmable computer를 포함하지만, general-purpose computer는 아님.(특정 목적을 수행함)

미리 정해진 특정한 기능을 수행하는 프로그램이 내장되고

하드웨어와 소프트웨어의 변경이 어려운 경우가 많음.

그런데, 기술이 발달하면서 일부 임베디드 시스템들은 범용 컴퓨터와의 구분이 모호해짐(스마트폰..?)

 

임베디드 시스템이 사용되는 예는

자동차, 메디컬, 게임기, 비행기, 휴대폰.. 등 아주 많음

 

임베디드 시스템의 특징

일반적으로 보다 큰 시스템의 일부이거나 독립된 시스템

특정한 기능에 부합하는 최적화 설계가 가능

소형,경량

저전력

많은 재료가 사용되어 가격에 민감함

험한 환경에서 사용될 수 있음

안전을 고려해야함

실시간성이 중요함

(soft realtime system: deadline을 어기는 경우 미세한 영향을 주는 시스템

hard realtime system: deadline을 어기는 경우에 시스템에 심각한 영향을 주는 time-critical 속성을 지닌 시스템. 자동차 등)

하나의 장치로 많은 기능을 수행하도록 하기도 함(휴대폰처럼)

고부가가치 사업임

 

임베디드 시스템은

특정 목적을 수행하기 때문에 다양한 하드웨어를 지원할 수 있도록 범용성을 고려하는 것은 필요하지 않다

 

 

 

임베디드 시스템-운영체제

HW를 컨트롤하기 위한 SW로 운영체제가 도입됨

 

Real Time System

주어진 입력(event)에 대해 정해진 시간 내에 행동할 수 없을 때 문제가 발생하는 시스템

결과 산출에 걸리는 시간에도 적시성을 가짐(적시성; 열악한 환경에서도 데드라인 이내에 논리적으로 정확한 출력 값을 산출해내는것)

외부 자극에도 예측가능한 방식으로 반응

-Hard real time system: 데드라인을 어기는 경우 시스템에 심각한 영향

-Soft real time system: 데드라인을 어기면 미세한 영향을 주는 시스템

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SoC(System on a chip)

: CPU, 메모리, DSP, I/O등을 하나의 칩으로 만드는 기술

 

IoT(Internet of Things)

:인터넷을 통해 서로 연결된 일종의 임베디드 시스템. 여러 컴퓨팅 시스템을 통합하려고 시도하는 큰 모델의 개념.

일상사물의 지능화, 사물간의 협력적인 상황인식 및 활동

 

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임베디드 시스템에서의 운영체제

: 시스템 자체가 실시간 시스템에 비해 대형화

기능이 많아지고 복잡해져 운영체제가 도입됨

 

운영체제를 사용함으로써 소프트웨어 개발자는 하드웨어에 대한 고려를 줄일 수 있다.

복잡하고 다양한 서비스에 대한 수요가 운영체제에 대한 필요성을 증가시켰다.

매우 단순하고 작은 시스템의 경우 운영체제를 사용하지 않는 것이 유리할 수 있다

운영체제를 사용하면 다양한 작업을 동시에 수행할 수 있다.