1. 임베디드시스템소개 -...

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1. 임베디드시스템 소개 임베디드 시스템의 개요 임베디드 시스템의 응용분야 임베디드 시스템의 응용분야 프로세서 기술 임베디드 시스템의 미래 임베디드 시스템의 미래 순천향대학교 컴퓨터공학과 이상정 1 임베디드 시스템의 개요 순천향대학교 컴퓨터공학과 이상정 2

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1. 임베디드시스템 소개

임베디드 시스템의 개요

임베디드 시스템의 응용분야임베디드 시스템의 응용분야

프로세서 기술

임베디드 시스템의 미래임베디드 시스템의 미래

순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 1

임베디드 시스템의 개요

순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 2

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임베디드 소프트웨어

임베디드 시스템이란?임베디드 시스템이란?

컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어가 조합되어 특정한 목적을 수 컴퓨터 하드웨어와 소프트웨어가 조합되어 특정한 목적을 수행하는 시스템• H/W : 마이크로프로세서/컨트롤러, 메모리, 센서, 구동기 등, , ,

• S/W : OS, 디바이스 드라이버, 응용 프로그램, 네트워크 응용 등

• 응용분야

( )• 정보가전, 정보단말(PDA, 휴대폰,네비게이션), 통신장비, 항공/군용, 물류/금융, 차량/교통, 사무, 산업/제어, 의료, 게임

Processor

Embedded System

Control

Devices

InputControl

Datapath

MemoryInput

Output

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 3

임베디드 소프트웨어

임베디드 시스템의 구성임베디드 시스템의 구성

임베디드 시스템 구성 임베디드 시스템 구성• 임베디드 H/W

• 프로세서/컨트롤러, 메모리, I/O 장치, 네트워크 장치, 센서, 구동기동기

• 임베디드 S/W

• 운영체제, 시스템 S/W, 응용 S/W

입출력 디바이스 OS Kernel

Micro Processor

입출력 디바이스

네트워크 디바이스

Memory

OS - Kernel

System S/W

Application

H/W

Memory Application

S/W

임베디드 시스템

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 4

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임베디드 소프트웨어

임베디드 시스템의 특징임베디드 시스템의 특징

특정 응용 목적에 부합하는 최 특정 응용 목적에 부합하는 최적화 설계가 가능• 소형, 경량

스마트스마트 서비스서비스

무선무선 게임게임 VODVOD• 저전력

외부의 입력에 대하여 어떤 응멀티미디어멀티미디어메세징메세징

무선인터넷무선인터넷무선무선 게임게임 VODVOD LBSLBS

MM--커머스커머스

영상전화영상전화 외부의 입력에 대하여 어떤 응

답 또는 처리를 하도록 설계• 실시간 시스템 (real-time

고신뢰성경량화최적화

메세징메세징

(system)

• 기능의 수행이 정확한 시간 내에이루어져야 한다는 조건 추가

멀티미디어지원

네트워크지원

마이크로프로세서

이루어져야 한다는 조건 추가

• 실시간 운영체제 필요저전력화

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 5

임베디드 소프트웨어

실시간 운영체제실시간 운영체제

실시간 운영체제 요구사항시 영체제 구사항• 다중 쓰레드(thread)를 지원하고, 선점 가능(preemptive)해야 함

• 쓰레드 간의 우선순위를 보장하여야 함

• 쓰레드 간의 동기화를 지원해야 함

분류

• 경성 실시간 시스템 (hard real-time system)

• 제어작업이 마감시간(deadline)을 어기는 경우 시스템에 심각한 손실을

는 시스템주는 시스템

예) 원자력발전소,항공기, 우주왕복선, 자동차 등

• 연성 실시간 시스템 (soft real-time system)연성 실시간 시스템 (soft real time system)

• 마감시간을 어긴 지연된 반응이 시스템에 치명적인 영향을 미치지 않고

시스템에 미세한 영향

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 6

• 예) 정보기기, 네트워크 관련기기 등

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임베디드 소프트웨어

임베디드 시스템 설계임베디드 시스템 설계

임베디드 시스템 설계 시 핵심 임베디드 시스템 설계 시 핵심• 하드웨어와 소프트웨어가 개발할 기능을 어떤 식으로 분할 할 것인

가 ?

• 적절한 프로세서 선택

• 적절한 운영체제 선택

적절한 디버깅/개발 툴 선택• 적절한 디버깅/개발 툴 선택

임베디드 시스템 설계 흐름 임베디드 시스템 설계 흐름• 소프트웨어/하드웨어 설계팀의 활동이 유사

• 소프트웨어/하드웨어 구별이 모호해지고, 협업설계(Co-Design)의, ( g )개념이 더욱 강해짐

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 7

임베디드 소프트웨어

임베디드 소프트웨어임베디드 소프트웨어

임베디드 소프트웨어• 하드웨어를 제어하기 위해 임베디드시스템에 내장되는 프로그램

• 제한된 하드웨어 자원에서 동작해야 하므로 일반적으로 크기가 작고하드웨어에 최적화해 사용하드웨어에 최적화해 사용

• 하드웨어가 다양하기 때문에 탑재되는 임베디드 소프트웨어 종류도다양하고 복잡

• 대부분의 경우 센서 혹은 버튼 등을 통하여 입력된 외부 자극에 대해• 대부분의 경우 센서 혹은 버튼 등을 통하여 입력된 외부 자극에 대해사건 구동 방식으로 동작

임베디드 소프트웨어 주요 기술 분야 및 사례

기술구분 활용사례

임베디드응용소프트웨어 멀티미디어재생기, 브라우저, PIMS 응용, 차량항법시스템등

임베디드미들웨어 JVM CORBA 무선인터넷플랫폼 통신프로토콜관리기등임베디드미들웨어 JVM, CORBA, 무선인터넷플랫폼, 통신프로토콜관리기등

임베디드시스템소프트웨어 모바일데이터베이스관리시스템, 디바이스드라이버, 저전력지원등

임베디 개발 레임워컴파일러,디버거,모바일환경에적합한각종시뮬레이터,실시간모니터,

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 8

임베디드개발프레임워크컴파일러, 디버거, 모바일환경에적합한각종시뮬레이터, 실시간모니터,이동모니터등

임베디드소프트웨어플랫폼 임베디드리눅스, 윈도우 CE, J2ME, 안드로이드등

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임베디드 소프트웨어

운영체제에 따른 분류운영체제에 따른 분류

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 9

임베디드 시스템의 응용분야

순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 10

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임베디드 소프트웨어

임베디드 시스템 응용 분야임베디드 시스템 응용 분야

적용 예활용 분야

휴대폰, 스마트폰, PDA, 무전기, eBook정보단말

Digital TV, 인터넷 냉장고정보가전

비행기, 군용 전자 통신장비, 전자 제어 무기항공/군용

교환기, 기지국 제어기통신장비

엔진 제어, 네비게이션, ITS 제어기차량/교통

POS 단말기, ATM 단말기물류/금융

산업용 로봇, 공장제어, 공장자동화산업/제어

전화기, 프린터, 팩스, 스캐너, 복합기사무

심전도 측정기, 생명 유지 장치, 자세 제어기의료

게임 아케이드 게임기, 콘솔 게임기,

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임베디드 소프트웨어

정보가전 (1)정보가전 (1)

정보가전 정보가전

• 다양한 기능의 처리를 위한 가전제품 전용 임베디드 시스템 적용

• 가정 내 네트워크 구성에 따른 원격 제어, 정보 수집 등이 가능해짐

메 션 네 워킹과 함께 정 화의 핵심• 홈 오토메이션, 홈 네트워킹과 함께 가정 자동화의 핵심 부분

• 인터넷 냉장고, HDTV, 인터넷 전자레인지,DVR, 세탁기 등

전자레인지인터넷으로 요리정

보 검색 및 다운로드

HDTV/인터넷TV인터넷 검색, 각종

기능 설정 등

홈네트워크

보일러인터넷으로 제어 및

각종 운행

보 검색 및 다운로드기능 설정 등

세탁기인터넷으로 세탁기제어 및 각종 자동

실행

인터넷 냉장고인터넷으로 제어, 정보 검색 및 다운로드

캠코더디지털 카메라, 네트워크 연결, 다양한

기능

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보 검색 및 다운로드 기능

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임베디드 소프트웨어

정보가전 (2)정보가전 (2)

디지털 TV 디지털 TV

인터넷 냉장고

인터넷 세탁기

전자레인지

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임베디드 소프트웨어

가정자동화가정자동화

가정자동화 : HA ( Home Automation )

• 집안의 모든 것들을 리모컨 혹은 원격으로 제어하는 것이 목표

• 현재는 리모컨이 아닌 웹 패드, 음성인식 등을 이용한 제어로 발전 중임

• 모든 기기는 네트워크에 연결되고 각종 자동화 기능 및 기기 별 특정 기

능을 수행하기 위해 임베디드 시스템이 탑재되어 있음

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 14

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임베디드 소프트웨어

공장자동화공장자동화

공장자동화 : FA ( Factory Automation )

• 특정 기계나 장비를 통해 생산 과정을 자동적으로 관리하는 시스템

• 센서와 제어 시스템, 로봇 등으로 구성하여 무인시스템을 구축

장 화 및 실 간 템과 임베 템 발전의 원 력• 공장 자동화 및 로봇은 실시간 시스템과 임베디드 시스템 발전의 원동력

• 생산성증대: 인건비감소, 오류감소, 품질의 균일화, 생산기간단축

• 로봇 conveyor belt• 로봇, conveyor belt

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 15

임베디드 소프트웨어

정보단말기기정보단말기기

정보단말기기 정보단말기기

• 단순한 통화 중심의 이동 전화기에서 각종 정보검색, 오락, 메시징 등의 복합

기능이 수행되는 디지털 정보단말기기로 발전

• 단말기기 각각의 기능에 맞는 마이크로프로세서, 메모리, 운영체제, 응용 프

로그램 등으로 구성

• 앞으로는 다양한 단말기기가 하나의 기기로 통합될 것으로 예상됨앞 는 다양한 단말기기가 하나의 기기 통합될 것 예상됨

• 핸드폰, PDA, 스마트 폰, MP3 플레이어, 게임기기 등

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임베디드 소프트웨어

우주/항공우주/항공

항공기 항공기

• 보통 수 백 개의 프로세서 탑재

우주왕복선

• Pathfinder -실시간 운영체제인 VxWorks가 탑재된 것으로 유명

• 대표적인 실시간 시스템의 하나

• 영상처리, 통신 등 모든 처리기능을 복합적으로 가짐영상처리, 통신 등 모든 처리기능을 복합적으로 가짐

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임베디드 소프트웨어

교통/지능형 장난감교통/지능형 장난감

교통 교통• 자동차의 엔진 및 각종 제어 시스템, 무인 자동화 시스템

• 지능형 교통시스템(ITS : Intelligent Transport Systems) 등g p y

지능형 장난감• 단순한 장난감의 형태에서 지능성을 갖는 형태로 변화

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임베디드 소프트웨어

게임기게임기

고성능 프로세서 탑재 고성능 프로세서 탑재

마이크로소프트의 Xbox

소니의 playstation 2 소니의 playstation 2

닌텐도 게임보이 어드벤스(nintendo gameboy advance)(nintendo gameboy advance)• 32-Bit ARM 프로세서

• 2.9인치 TFT 스크린

• 32,768 색상을 지원하는 휴대형게임 장치

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임베디드 소프트웨어

물류/금융/사무용기기물류/금융/사무용기기

물류/금융 물류/금융• 물류 : POS 단말기

• 금융 : 자동 현금 입출금기 혹은 ATM 단말기

사무용기기 사무용기기• 프린터, 스캐너, 팩스, 복사기, 이들의 기능을 하나로 모은 복합기 등

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임베디드 소프트웨어

통신기기통신기기

디지털 교환기 PABX (private automatic branch exchange) 디지털 교환기, PABX (private automatic branch exchange) 등의 음성 서비스 통신기기

라우터 게이트웨이 공유기 등의 유무선 데이터 통신 장비 라우터, 게이트웨이, 공유기 등의 유무선 데이터 통신 장비

Set-top box

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프로세서 기술

순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 22

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임베디드 소프트웨어

프로세서 입문프로세서 입문

내장형 시스템 개발 순서 내장형 시스템 개발 순서

• 프로세서의 선정

• 운영체제의 선정

램 개발환 의• 프로그램 개발환경의 구축

• 시스템을 개발

프로세서

• 중앙처리장치(Central Processing Unit 또는 CPU)

프로세서 프로세서 코어( ) 혹은 간단하게 코어( )• 프로세서, 프로세서 코어(core), 혹은 간단하게 코어(core)

• 데이터부(Datapath Unit)

• 레지스터, ALU(Arithmetic Logic Unit), BUS

• 곱셈기 : 멀티미디어 데이터의 신속한 처리

• 컨트롤부(Control Unit)

• 데이터부의 각 모듈에서 실행될 수 있도록 모든 제어신호를 발생하는 역할을 수

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 23

임베디드 소프트웨어

마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러

마이크로프로세서 vs 마이크로컨트롤러 마이크로프로세서 vs. 마이크로컨트롤러• 마이크로프로세서

• 프로세서를 한 개의 칩으로 구현

데이터부와 제어부가 들어있는 코어를 의미• 데이터부와 제어부가 들어있는 코어를 의미

• 마이크로컨트롤러• 코어 + 여러 가지 크기와 다양한 종류의 메모리 + 여러 종류의 주변장치

+ 여러 종류의 입출력 포트

• 여러 응용분야에 필요로 하는 주변기기들을 한 칩 내에서 모두 제공

• 시스템보드의 칩의 개수를 줄임– 경박단소 (經博短小)

– 시스템을 성능 및 크기, 그리고 가격을 최적화

– 제품을 제작 시 제품의 개발기간 및 가격 최소화

– 제품의 용도에 맞게 프로그램의 변경만으로 적용이 가능하여 적용성 우수

– 부품수가 적고 시스템 구성이 간단하여 신뢰성이 향상된다.

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임베디드 소프트웨어

마이크로컨트롤러 vs. 임베디드프로세서

임베디드 프로세서 임베디드 프로세서• 원래는 마이크로컨트롤러를 의미

• 마이크로컨트롤러를 확장한 개념으로도 사용

• CPU 코어, 메모리, 주변 장치, 입출력장치에 다양한 종류의 네트워크장치가 추가되는 형태.

10/100BaseT MAC(Medium Access Control) for Internet• 10/100BaseT MAC(Medium Access Control) for Internet

Netsilicon NET + ARM Embedded Processor http://www.digi.com/products/embeddedsolutions/microprocessors.jsp

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 25

임베디드 소프트웨어

SoCSoC

프로세서 로직을 라이선스하여 SoC(System on a Chip) 형 프로세서 로직을 라이선스하여 SoC(System on a Chip) 형태 설계• 프로세서 코어, 메모리, 디지털 신호 처리(DSP, Digital Signal

P i ) 및 주변장치 등을 하나의 칩에 통합하여 제조Processing) 및 주변장치 등을 하나의 칩에 통합하여 제조

SoC 특징

• 제품의 크기가 보드가 아니라 칩 크기로 소형화되기 때문에 저전력• 제품의 크기가 보드가 아니라 칩 크기로 소형화되기 때문에 저전력소모, 제품 가격 하락, 안정성 증가

• 모듈별로 재사용 가능한 IP(Intellectual Property) 개발이라는 새로운사업 모델 등장사업 모델 등장• 이전에는 일부 반도체 회사에서만 프로세서 칩을 설계, 제조 및 판매가

가능했지만, 이제는 영국의 ARM처럼 프로세서 코어 IP를 판매하는 회사도 등장도 등장.

• ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 제조 기술만 있는 회사이면 IP를 라이선스하여 프로세서와 같은 칩 생산이 가능

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임베디드 소프트웨어

프로세서의 분류프로세서의 분류

기능에 따른 분류 : 의미 없음 기능에 따른 분류 : 의미 없음• 많은 업체에서 여러 종류의 칩을 각각 특별한 기능을 내장하고 여러

응용분야에서 사용하기 때문

데이터 버스의 크기, 산술처리기(Arithmetic Logic Unit) 및레지스터들의 크기에 따른 분류• 8비트 프로세서 : 응용목적이 간단한 경우

• 16비트 프로세서 : 중간정도의 복잡도를 가지는 응용분야

• 32비트 프로세서 : 내장형 시스템 시장에서 주류• 32비트 프로세서 : 내장형 시스템 시장에서 주류

• 64비트 프로세서 : 몇몇 업체에서만 제공

명령어 구조에 따른 분류 명령어 구조에 따른 분류• Complex Instruction Set Computer (CISC)

• Reduced Instruction Set Computer (RISC)

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 27

임베디드 소프트웨어

프로세서의 분류 - CISC, RISC (1)프로세서의 분류 CISC, RISC (1)

프로세서의 타입 프로세서의 타입• 프로세서가 제공하는 명령어 세트 (Instruction Set)의 복잡도• Complex Instruction Set Computer(CISC)

• 복잡한 명령어를 지원하는 프로세서• 복잡한 명령어를 지원하는 프로세서• 1980년대 이후 마이크로프로세서 시장에 처음 선을 보임• 인텔, 모토롤러 프로세서

• Reduced Instruction Set Computer(RISC)Reduced Instruction Set Computer(RISC)• 단순한 명령어 세트를 지원하는 프로세서• MIPS와 ARM의 프로세서

RISC와 CISC 두 종류의 프로세서의 차이점 RISC와 CISC 두 종류의 프로세서의 차이점• CISC : 복잡한 많은 수의 명령어를 해독하는데 많은 실리콘을 사용

• RISC : 작은 명령어 세트로 인하여 남는(CISC에 비해서) 실리콘을 다른 유용한 목적으로 사용

• 이전 : RISC와 CISC의 관계는 서로의 우월성을 주장하던 관계

• 최근 : post RISC: 성숙한 단계로 접어들어서 상호간의 장•단점을 CPU

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 28

구조에 적절하게 반영하여 최적의 성능 제공

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임베디드 소프트웨어

프로세서의 분류 - CISC, RISC (2)프로세서의 분류 CISC, RISC (2)

CISC RISC의 특징 CISC, RISC의 특징

구분 CISC RISC구

CPU instruction

명령어 개수가 많고, 그 길이가 다양하며 실행사이클도 명령어마다다름

명령어길이는 고정적이며, 워드와 데이터 버스 크기가 모두 동일, 실행 사이클도 모두 동일

회로 구성 복잡 단순

메모리 사용높은 밀도 메모리 사용이 효율적 낮은 밀도의 명령어사용으로 메

모리 사용이 비효율적메모리 사용

모리 사용이 비효율적

프로그램측면명령어를 적게 사용 상대적으로 많은 명령어가 필요,

파이프라인 사용

컴파일러다양한 명령을 사용하므로 컴파일러가 복잡해짐

명령어 개수가 적어서 단순한컴파일러 구현 가능

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 29

임베디드 소프트웨어

폰 노이만 아키텍처폰 노이만 아키텍처

Embedded System

200

address

y

memoryCPU

200data

IRADD 5 1 3 ADD 5 1 3IRADD r5,r1,r3200 ADD r5,r1,r3

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 30

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임베디드 소프트웨어

하버드 아키텍처하버드 아키텍처

두 개의 메모리 구성 두 개의 메모리 구성• 프로그램 메모리

• 데이터 메모리

동시에 2개의 메모리 접근 가능 동시에 2개의 메모리 접근 가능• 메모리 대역폭(bandwidth) 증가

대부분의 DSP (Digital Signal Processor) 프로세서

address

CPU

PCdata memorydata

ddCPU

program memory

address

data

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 31

임베디드 시스템의 미래

순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 32

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임베디드 소프트웨어

임베디드 시스템 전망임베디드 시스템 전망

Smart CitizenSmarTown

Smart Home

Smart Citizen

홈서버

정보가전

홈 네트워크

퍼스널 서버

웨어러블 단말

Personal Area Network

웹서비스 서버

임베디드 시스템

Ubiquitous Network

서버

클라이언트

통신망

홈 서비스 모바일 서비스 유비쿼터스 서비스서비스유형

정보통신 시스템, 단말기, 자동제어 시스템에 수요 증가에 따른 임베디드 시스템 수요 급증

유비쿼터스 컴퓨팅으로의 패러다임 변화 가능성에 따른 빅뱅 ????

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유비쿼터스 컴퓨팅으로의 패러다임 변화 가능성에 따른 빅뱅 ????

임베디드 소프트웨어

Ubiquitous Computing 이란?Ubiquitous Computing 이란?

의미 의미• “Ubiquitous” 는「편재:어디에나 있다」

• ‘(신은) 어디에나 널리 존재한다’ 라는 의미의 라틴어에서 유래

• “Ubiquitous Computing” 은 단순하게‘언제든、어디에서든 컴퓨터를 사용할 수 있는 것’

유비쿼터스 컴퓨팅의 특징 유비쿼터스 컴퓨팅의 특징• 유비쿼터스 컴퓨팅 환경하의 모든 컴퓨터는 네트워크에 연결 되어 함

• 인간화된 인터페이스(calm technology)로서 눈에 보이지 않아야• 인간화된 인터페이스(calm technology)로서 눈에 보이지 않아야(invisible) 함

• 가상공간이 아닌 현실 세계의 어디서나 컴퓨터의 사용이 가능해야 함

• 사용자 상황(장소, ID, 장치, 시간, 온도, 명암, 날씨 등)에 따라 서비스가 변해야 함

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임베디드 소프트웨어

유비퀴터스 컴퓨팅 비전의 태동유비퀴터스 컴퓨팅 비전의 태동

Mark Weiser가 주창 Mark Weiser가 주창• XEROX의 Palo Alto Research Center

에서 Ubiquitous Computing을 실험(1988년)(1988년)

• 컴퓨터를 사용하여 일을 하는 사람이일보다는 컴퓨터 조작에 더 몰두해야일 다는 컴퓨터 작에 더 몰두해야하는 성가심을 지적하며 인간중심의 컴퓨팅 기술로서 Ubiquitous Computing비전을 주장비전을 주장

• Disappearing Computer

• Invisible computer + Calm

Physical World(Everyday object) + People + Information + Tiny Computer +

technology

• 무의식적 통합, 컴퓨터가 인간에 적응

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Physical World(Everyday object) + People + Information + Tiny Computer +Pervasive Network(Wireless+Mobile+Line network)

임베디드 소프트웨어

유비쿼터스 네트워크로의 전개 구도유비쿼터스 네트워크로의 전개 구도

메인프레임

1960년

(연간 1만대 단말시대)

PC + 전용선

PC + 인터넷

1985년

1995년

(연간 1억대 단말 시대)

IPv4PC + 인터넷

(연간 수억대 단말시대)

1995년 IPv4

IPv6 대체 단계휴대전화, PDA, 게임기, 정보가전 센서 RFID 등

현재

(연간 100억대 단말시대)

대체 단계정보가전, 센서, RFID 등

유비쿼터스네트워크정비단계

모든 제조물, 도시 시설물, 동식물 등에

u-칩(RFID+센싱 디바이스) 이식

(연간 100조 단말 시대)

2010년 Only IPv6

유비쿼터스네트워크완성단계

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임베디드 소프트웨어

유비쿼터스 컴퓨팅 전개 양상유비쿼터스 컴퓨팅 전개 양상

Many persons, Fewer persons One person One person,Many persons,One computer

Fewer personsper computer

One personper computer

One person,few computer

클라이언트/서버(웹) P2P/PC(메신저) 그리드/PC,서버(One Job, Many Server)

One person,Many computers

It’s Ubiquitous Computing.

People, appliances, Locally, remotely, Fixed, mobile, wired, wireless

센서네트워크 B N(RFID 칩 자율 컴퓨팅)

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센서네트워크+BcN(RFID, 칩,자율 컴퓨팅)

임베디드 소프트웨어

인식의 전환

▶센서,칩,태그

인식의 전환

▶센서, 칩, 태그▶정보사물(Infothing)▶어플라이언스▶Network(B-M-W)▶Hot-Spot▶Hot Spot▶IPv6▶Application/Biz▶가치

Ubiquitous Computing 시대(one Person many computers)

시스템/

PC 시대(one Person per computer)

어플리케이

Mainframe 시대(many peoples one computer)

이션

1995 2000 2005 2010

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1995 2000 2005 2010

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임베디드 소프트웨어

Wearable ComputingWearable Computing

Wearable Computing Wearable Computing• 몸에 부착해 컴퓨터 행위를 할 수 있는 모든 것

• 앞으로 체내 이식형 컴퓨팅(implant computing)기술로 발전해 나갈( p p g)것으로 예상

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임베디드 소프트웨어

Nomadic ComputingNomadic Computing

Nomadic Computing Nomadic Computing• 노마드(nomad)란 노트북이나 휴대폰과 같은 기기를 통해 언제 어디

서든 외부와 접속하며 이동하는 부류 즉, 전자 유목민을 말하는 것

• 네트워크의 이동성을 극대화해 특정장소가 아니라 사용자가 자유자재로 이동하면서 어디서든지 컴퓨터를 사용할 수 있게 하는 컴퓨팅환경환경

• 어디서든 연결된(always connected) 환경

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임베디드 소프트웨어

유비쿼터스 기반 기술 - RFID유비쿼터스 기반 기술 RFID

RFID - Radio Frequency Identification RFID Radio Frequency Identification

• 무선 칩을 내장하고, 무선으로 데이터를 송수신하여 데이터 수집을

자동화한 Tag g

• 바코드 방식과 달리, RFID 방식은 비접촉 방식

• 포장, 대상 표면의 재질, 환경 변화 등의 여부에 관계없이 항상 인식

이 가능

• 마이크로 칩이 내장되어 있어서 바코드 보다 훨씬 많은 정보를 교환

◈ RFID Tag 예 ◈ RFID 시스템 구성 예

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◈ RFID Tag 예 ◈ RFID 시스템 구성 예

임베디드 소프트웨어

유비쿼터스 기반 기술 - MEMS유비쿼터스 기반 기술 MEMS

MEMS : Micro Electro Mechanical Systems MEMS : Micro Electro Mechanical Systems• 초소형 시스템이나 초소형 정밀기계를 말하며 마이크로 시스템, 마이

크로 머신, 마이크로 메카트로닉스 등으로도 칭함

전자 및 기계 부품들로 구성 초기에는 반도체공법과 소재를 이용하• 전자 및 기계 부품들로 구성, 초기에는 반도체공법과 소재를 이용하여 제작

• 적용분야 : 정보기기 관련 시스템의 센서나 프린터, 생명공학, 미세유체 및 화학분석 운송 및 항공 광학 그리고 로봇 등과 같은 산업유체 및 화학분석, 운송 및 항공, 광학, 그리고 로봇 등과 같은 산업분야에서 구조, 부품 및 시스템 제조를 위한 핵심 기술로 활용

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임베디드 소프트웨어

유비쿼터스 기반 기술 – IPv6유비쿼터 기반 기술

IPv6(Internet Protocol version 6)는 32비트 구조의 IPv4를 IPv6(Internet Protocol version 6)는 32비트 구조의 IPv4를대체하는 128비트 구조의 IP 주소 체계• IPv4 주소 체계로는 모든 기기에 IP주소 할당 불가

• IPv6 주소 체계로 거의 모든 장비에 IP주소 할당 가능

IPv4 IPv6IPv4 IPv6

주소체계 32비트 (4 octet) 128비트 (16octet)

주소갯수 Over 109 (42억개) Over 1038 (3.40E38 개)

패킷헤더 Variable Size Fixed Size (40 octet)패킷헤더 Variable Size Fixed Size (40 octet)

주소유형유니캐스트(unicast)

멀티캐스트(multicast)

유니캐스트- link-local address- site-local address

global address주소유형 멀티캐스트(multicast)브로드캐스트(broadcast)

- global address멀티캐스트

애니캐스트(anycast)

Configuration Manual Configuration Auto-configuration

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g

임베디드 소프트웨어

유비쿼터스 기반 기술 - Sensor유비쿼터스 기반 기술 Sensor

센서 : 정보 및 에너지를 물리적 화학적 생물학적 수단을 사용 센서 : 정보 및 에너지를 물리적, 화학적, 생물학적 수단을 사용해 검출하는 장치• 수동형 방식 - 사물에 내재된 식별자 칩을 리더기가 감지하는 방식

• 능동형 방식 - 센서 자체가 환경변화를 감지하여 정보를 전송하는 방식

• 검출대상 기준 분류 – 광, 자기, 온도, 압력, 진동, 기계 센서로 분류

감각 감지대상 사람 센서종류 인터페이스

시각 가시광선 눈 이미지센서 동작인식시각 가시광선 눈 이미지센서 동작인식

청각 소리 귀 사운드센서 음성인식

촉각 기계에너지 피부 접촉센서촉각 기계에너지 피부 접촉센서

후각 화학물질 코 가스, 바이오센서

미각 화학물질 혀 이온 바이오센서

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미각 화학물질 혀 이온, 바이오센서

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임베디드 소프트웨어

새로운 시대의 가능성 - 임베디드새로운 시대의 가능성 임베디드

SmartHome Things

Internet

PDAExotic

Networking

Homethat Think

정보가전휴대전화

InternetCar

Web

pWearable

Computers노트북 디지털TV

정보가전

전자페이퍼셋탑박스모바일

UbiquitousNetworking

서버

CS

Computing

PC

인터넷냉장고

비디오게임

다목적프린터

모바일캠코더

다수 컴퓨터 : 1인

사람+컴퓨터+사물(Things to Things)

메인프레임

PC

1대 컴퓨터 다수

1대 컴퓨터 : 1인

다수 컴퓨터 : 1인

1대 컴퓨터 : 다수(Server-to-Client)

~ 1980 ~ 2010 ~ 2020~ 2000

임베디드 시스템 소개순천향대학교 컴퓨터공학과 이 상 정 45

~ 1980 ~ 2010 ~ 2020~ 2000

임베디드 소프트웨어

과제과제

최신의 아이폰 안드로이드폰 윈도우폰의 스마트 폰 모델 중 최신의 아이폰, 안드로이드폰,윈도우폰의 스마트 폰 모델 중하나를 각각 선택하여 다음을 비교 조사하라.• 하드웨어

• 프로세서, 메모리, 입출력기능, ……

• 소프트웨어

운영체제 미들웨어 응용 프로그램• 운영체제, 미들웨어, 응용 프로그램, ……

• 네트워크 기능

• 응용 프로그램 개발 환경응용 프로그램 개발 환경

• SDK

• 응용 개발 언어

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