Embedded Systems Report 206 Sep: 09-11임베디드 시스템 연구Study for Embedded SystemDept. of Applied IT and Engineering*요 약 특정한 제품이나 솔루션에서 주어진 작업을 수행하기 위해 추가로 탑재되는 솔루션이나 시스템, 즉, 본 시스템에 ‘끼워 넣는(embed)’시스템을 뜻하는 임베디드 시스템에 대해 자세히 알아본다. 본문에서는 이 임베디드 시스템의 종류, 특징, 응용분야, 기술에 대해 조사한다. 또한 임베디드 시스템의 동향에 대해 국내와 국외로 구분하여 설명한다. 결론에서는 임베디드 시스템의 향후 발전방향에 대한 개인적인 의견으로 마무리한다.주제어 : 임베디드, 운영체제, 소프트웨어, 프로세서, 컴퓨터Abstract To inquire minutely about Embedded Systems that mean given a specific products or solutions in addition to perform the tasks in the solution or mounted system, in other words, these systems 'embedded(embed)' system. In content of this report, report has surveyed these kind of embedded systems, applications and technology. In additions, it finishes with explanation separated by domestic and international trends about the movements of embedded systems and a personal opinion about the future direction of embedded systems.Key Words : Embedded, OS, Software, Processer, computer2 ?Embedded Systems 2016 Sept 있는 시스템, 즉 임베디드 시스템에 대해 자세히 알아보고자 한다.2. 본론1. 임베디드 시스템이란?컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어가 내장되어 정해진 특정 동작을 수행하기 위해 기능을 제공해주는 시스템이다.소프트웨어만 설치하면 원하는 작업을 수행 가능한 일반적인 PC와는 다르게 임베디드 시스템은 특수한 목적을 가지고 설계된다. 이 때문에 시스템을 구성하는 장치와 소프트웨어가 제한적이다. 즉 구현에 따라 하드웨어로만 구성도 가능하고 하드웨어와 소프트웨어를 조합하여 구현도 가능하다.하드웨어를 이용한 시스템은 빠르지만 이후 수정이나 추가 확장이 어렵다. 수정이나 확장을 하기위해 추가 설계를 통해 다시 제작하여야 하기 때문에 시간과 비용이 많이 소비된다. 소프트웨어를 병행한 시스템은 속도 부분에서는 하드웨어만을 이용한 것 보다 뒤처지지만 비용절감과 함께 기능의 수정이나 확장이 용이하다.그래서 대부분 임베디드 시스템은 하드웨어와 소프트웨어를 조합하여 개발하는 것이 일반적이다.1.1 임베디드 시스템의 하드웨어와 소프트웨어일반 컴퓨터와 같이 임베디드 시스템의 하드웨어도 프로그램의 명령어를 처리하는 프로세서 프로그램과 데이터를 저장하는 메모리, 시스템과 외부 장치들을 연결하는 주변장치로 구성된다.일반 컴퓨터는 범용이므로 다양한 종류의 주변장치와 비교적 큰 크기의 메모리와 보조기억장치, 고성능의 프로세서를 탑재하지만 임베디드 시스템은 응용 프로그램을 실행시키는데 필요로 하는 제한된 주변장치와 응용 프로그램을 저장할 수 있는 최소한의 메모리, 최소한의 성능을 가진 프로세서를 사용한다.소프트웨어적으로 일반 컴퓨터와 다른 점은 임베디드 시스템에서는 응용 소프트웨어를 보조기억장치에서 따로 읽어오지 않고 메모리에서 직접 수행한다. 그 이외에는 같다.1.3 임베디드 시스템 특징특정한 기능에 부합하는 최적화된 설계로 부가적인 기능을 할 필요가 없고 더 작게 부품들을 만들 수 있어서 크기가 작다. 이런 특정한 기능만 구현하기 때문에, 복잡하지 않고 프로그램 관리가 더 쉽다. 또한 비용 면에서 보 단말휴대폰, PDA, 무전기, Ebook정보 가전디지털 TV, 인터넷 냉장고통신 장비기지국 제어기차량/교통네비게이션, ITS 제어기항공/군용비행기, 군용 전자 통신장비금융ATM 단말기사무전화기, 팩스, 스캐너, 복합기산업/제어산업용 로봇의료자세 제어기, 심전도 측정기게임콘솔 게임기(applications of Embedded systems)2. 임베디드 시스템 종류+임베디드 시스템은 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어가 조합되어 특정한 목적을 수행하는 전자제어 시스템이다.하드웨어마이크로 프로세서메모리입출력 장치네트워크 장치소프트웨어OS, Kernel시스템 소프트웨어응용 소프트웨어= 임베디드 시스템2.1 하드웨어임베디드의 제일 중요한 부분이라고 할 수 있는 프로세서는 프로그램의 명령어를 메모리로부터 가져와 해석하고 처리하는 기능을 한다. 구조는 데이터부분과 제어부로 나눌 수 있다.프로그램과 데이터를 저장하는 역할을 하는 메모리는 어떠한 종류의 운영체제와 응용 소프트웨어를 사용할 것인지에 따라 사용하게 될 메모리의 종류 및 크기가 결정된다. 비휘발성 메모리가 보편적으로 많이 사용되는데 그 종류로는 ROM(Read Only Memory), PROM(PrograMmable Read Only Memory), 혹은 EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory) 등이 있다. 요즘에는 새로운 형태의 비휘발성 메모리인 플래시 메모리가 많이 쓰이고 있다.하드웨어의 입출력장치로 센서가 많이 활용된다. 센서는 외부에서 발생한 물리적인 현상(온도, 빛, 위치 등의 변화량)들을 임베디드 시스템으로 읽어 들이는 역할을 수행한다.2.2 소프트웨어시스템의 규모가 커지고 임베디드 시스템이 해야 할 일이 많아지고 복잡해짐에 따라 소프트웨어의 중요성이 크게 부각되어 여러 프로그램들에 대한 제어와 스케쥴링 및 각종 리소스를 운용해 주는 운영체제 OS가 필요하게 되었다. 또한 임베디드 실시간 시스템에서는 기능의 수행이 정확한 시간 내에 이루어져야 한다는 조건이 추가로스템 소프트웨어를 이용하여 사용자에게 유익한 작업을 수행하는 소프트웨어로 웹 브라우저 및 웹 응용 소프트웨어, 타깃 시스템 제어/모니터링 소프트웨어 등이 있다.3. 임베디드 시스템의 기술최근 IT 기술은 마이크로프로세서의 저가, 소형화, 고성능화에 따라 제품 경쟁력의 핵심이 H/W 생산 기술에서 S/W 최적화 기술로 이동하는 대변혁이 진행 중에 있다. S/W 최적화 기술이 무엇보다 중요한 임베디드 소프트웨어 분야는 임베디드 소프트웨어가 탑재된 상품의 가치가 하드웨어보다 소프트웨어가 좌우하는 기술집약적 고부가가치 산업으로 발전될 수 있는 분야라 할 수 있다.임베디드 소프트웨어는 마이크로프로세서 위에 내장되어 산업 및 군사용 제어기기, 디지털정보 가전기기, 자동센서장비 등의 기능을 다양화하고 부가가치를 높이는 핵심 소프트웨어로서, 임베디드 시스템 소프트웨어, 임베디드 미들웨어, 임베디드 기본 응용, 임베디드 소프트웨어 개발 도구 등을 포함한다.다시 말해, 임베디드 소프트웨어는 우리가 일상에 쉽게 접하는 휴대폰, TV, 세탁기, 기차, 비행기, 엘리베이터 등의 제품 안에 내장된 임베디드 시스템에서 하드웨어를 제외한 나머지 부분이라고 말할 수 있다. 예를 들어, Smart TV에 내장된 인터넷 접속 기능, 멀티미디어 처리 기능, 전자상거래 기능 등을 제공하는 소프트웨어가 임베디드 소프트웨어이다. 임베디드 소프트웨어 주요 기술 분야 및 사례기술 구분적용 예임베디드 기본 응용멀티미디어 재생기, MAP Viewer, 브라우저, PIMS, 게임, 모바일 숍임베디드 미들웨어CORBA, COM, XML, TMO 등의 분산 미들웨어, JVM, J2ME 등 자바 미들웨어, Jini, UPnP, Havi 등 제어 미들웨어, 스트리밍 및 Codec 등 멀티미디어 미들웨어, WLAN, WPAN 관련 통신 미들웨어임베디드 시스템 소프트웨어임베디드 OS, 디바이스 드라이버, 유무선 통신 프로토콜 및 멀티미디어 프로토콜 지원 라이브러리, 임베디드 DBMS임베디드 시스템 개발 도구설계 도구, 근에는 멀티미디어 처리와 같은 점차 복잡한 기능을 요구하면서 임베디드 운영체제를 사용하기 시작하였고, 멀티 테스크, 네트워크 기능을 제공하는 임베디드 운영체제를 탑재하여 인터넷을 통해 제품에 대한 감시가 가능지고 임베디드 시스템에 탑재된 유무선 통신망을 통해 수시로 업데이트할 수 있는 BREW, 모바일닷넷 등의 임베디드 소프트웨어 플랫폼이 출현하기에 이르렀다.최근 임베디드 시스템의 기능이 다양해지면서 임베디드 시스템들이 stand-alone 시스템 뿐만 아니라 유·무선 네트워크를 통해 연결될 수 있어야 하며, 디지털 TV, PDA, 스마트 폰 등의 임베디드 시스템에서 텍스트 위주에서 멀티미디어 정보들을 처리하는 기술이 필요로 함에 따라 네트워크 및 멀티미디어 처리 기능을 지원하여야 한다.??따라서 임베디드 시스템의 기능에 따라 소프트웨어의 기능이 결정되며 임베디드 소프트웨어의 개발은 풍부한 하드웨어 지식과 시스템 소프트웨어의 개발 경험을 요구한다. 또한 시장을 지배하기 위해서는 다양한 기종과 규격의 마이크로 프로세서에 최적화된 별도의 솔루션이 동시에 제공되어야 한다. 고난도의 임베디드 소프트웨어 응용을 빠르고 안정되게 개발하기 위해서는 사용자가 쉽게 사용할 수 있는 개발 도구가 필수적이다.4. 임베디드 시스템의 최근 동향최근 임베디드 시스템은 유.무선 통신과 디지털 정보기기를 기반으로 하여 홈 네트워킹과 인터넷 정보가전에 의한 스마트 홈 시대로 점차 발전하여 유무선 인터넷과 컴퓨터에 의한 생활 환경 속의 유비쿼터스 컴퓨팅 영역으로 활용 분야가 급격히 확장되어 임베디드 시대로 발전할 전망이다. 따라서 임베디드 소프트웨어 기술 개발에 적극 투자하여 국내 전 분야의 산업 분야로 파급한다면 국가 부익뿐만 아니라 세계적인 IT 리더가 될 수 있다는 점에서 국가의 미래를 좌우하는 매우 중요한 분야라 할 수 있다.4.1 국내 산업 및 정책 동향현재까지 국내 여러 산업 분야에 많이 사용되고 있는 경성 실시간 OS로는 VxWorks, pSOS 등의 해외 제품으로서 고가의 로열 있다.
