임베디드 컴퓨팅 플랫폼을 사용한 스마트 팜의 기본기능 설계 (The Fundamental Functionality Design of a Smart Farm Using an Embedded Computing Platform)

서지정보

· 발행기관 : 대한전자공학회
· 수록지 정보 : 전자공학회논문지 / 55권 / 4호 / 151 ~ 157페이지
· 저자명 : 이시현

초록

본 논문에서는 2개의 범용 임베디드 컴퓨팅 플랫폼을 사용하여 사용자의 요구사항을 용이하게 적용하고 시장 적기성과 시스템의 유연성을 높이기 위한 목적으로 스마트 팜에 요구되는 기본적인 기능을 설계하였다. 2개의 임베디드 컴퓨팅 플랫폼을 사용한 스마트 팜 시스템은 주(master)-종(slave) 관계로 동작되는 구조이다. 주 임베디드 컴퓨팅 플랫폼은 ALTERA의 DE10-Nano (ARM Cortex-A9 프로세서 사용)을 사용하였으며, 종 임베디드 컴퓨팅 플랫폼은 STM32F407G-DISC1(ARM Cortex-M4) 임베디드 컴퓨팅 플랫폼을 사용하였다. 종 임베디드 컴퓨팅 플랫폼은 스마트 팜의 센서 및 모터 제어 등의 기본기능을 컨트롤하고 주 임베디드 컴퓨팅 플랫폼과 통신기능을 수행한다. 본 논문에서 설계한 시스템은 스마트 팜 뿐만 아니라 특정한 응용분야에 적용할 경우 시스템의 시장 적기성, 시스템의 유연성 및 확장성을 가져올 수 있다. 향후 연구내용은 설계한 시스템에서 OpenCL 환경에서 전체 시스템의 성능 및 처리 속도를 향상할 수 있도록 DE10-Nano의 ARM Cortex-A9 프로세서와 FPGA 영역에서 3개의 32비트 RISC FPGA 소프트 코어 NiosII 프로세서를 사용하여 다중프로세서 시스템으로 설계하는 것이다.

영어초록

In this paper, we designed the fundamental functions required for smart farms for the purpose of applying user's requirements easily using two general-purpose embedded computing platforms, and improving time-to-market and system flexibility. The smart farm system using two embedded computing platforms is designed as a system structure that operates in master-slave relationship. The master embedded computing platform used was ALTERA's DE10-Nano using the ARM Cortex-A9 and the slave embedded computing platform used the STM32F407G-DISC1 (using the ARM Cortex-M4) embedded computing platform. The slave embedded computing platform controls fundamental functionalities such as sensor and motor control in smart farm and communicates with the master embedded computing platform. Therefore, the system designed in this paper can bring about marketability, system flexibility, and scalability of the system when applied not only to smart farm but also to specific application fields. Future work will be to improve the performance and processing speed of the entire system in the OpenCL (Open Computing Language) environment to apply the big data required in the intelligent farm system in the designed system. The ARM Cortex-A9 processor of the DE10-Nano will be used as the master processor, and the FPGA (Field Programmable Gate Array) area will be designed as a multiprocessor system using three 32bit RISC (Reduced Instruction Set Computer) FPGA soft core NiosII processors.

참고자료

· 없음