이번 수업에서는
내장형 시스템에 대해 알아보겠습니다
이제 임베디드 시스템에 관해
이야기할 때 이는 특정하고 전용
기능을 수행하도록 설계된 컴퓨터 시스템입니다.
네 자 종종 내장형 시스템에 관해
얘기할 때 제조 공간이나
자동화 공간에 관해 얘기합니다
약품 주입 시스템에
초소형 제어기가 있는 거예요
네 기계로 들어가서 정맥으로
들어가는 체액의 양을 측정해서 환자에게
필요한 걸 주는 거예요
수처리 공장의 제어 시스템을
위한 또 다른 시스템이 있을 수도 있습니다.
물이 일정 속도로 흐르게
하는 게 이 기계의 책임이죠
그리고 그들은 시스템을 통해 그 양의 흐름을
유지하도록 밸브를 열거나 닫을 것입니다.
내장형 시스템의 개념입니다
아주 간단한 장치일 수도 있고 완전히 복잡할
수도 있어요 Linux나 Android
같은 전체 운영 체제가 이런 유형의 체제를 실행하는
데 사용될 수 있죠
상황에 따라 다르죠
자 이번 수업에서는
특별히 단일 기능을 갖고 전용 운영
체제나 마이크로프로세서가
있는 특정 내장형 시스템에
집중할 겁니다
예를 들어, 우리 집에는 스마트 측정기가 있어요
네 그래서 집 근처로 나가면
전기 계량기를 볼 수 있어요
시간당 몇 킬로와트를 쓰는지 얼마나 썼는지
알려주죠
네 이 정보는 인터넷에 연결되어 있어요 전력 회사에서
한 달에 한 번 사람을
보내서 이 미터기를 읽게
하지 않아도 되죠
지금은 전부 전기로 하죠
이동통신 모뎀을 사용합니다
이동통신 네트워크를 통해
인터넷을 통해 본사와 서버로 연결되어
우리가 전력 소비에 사용한 데이터를
입력합니다
집에서 미터기를
보면 비슷한 게 있을 거예요
이제 이러한 유형의 임베디드 시스템은
빈번한 변경이 이루어지지 않거나 허용되지
않는 정적 환경으로 간주됩니다.
예를 들어 전기 계량기 소프트웨어를 마지막으로
업그레이드한 게 언제죠?
아마 안 해봤을 거예요
그리고 전력회사도 아마 그렇게 자주 하지
않을 것입니다.
이것이 임베디드 시스템의 아이디어입니다.
완전히 해체된 시스템으로
한 가지 목적만을 위해 만들어졌죠
그렇게 함으로써 보안을 강화하는 데 도움이 됩니다
여분의 코드가 별로 없거든요
하지만 원본 코드가 좋은
상태로 만들어지지 않았다면 업데이트를
하기 어렵게 됩니다 이런 건 빈번한
소프트웨어 업데이트를 받을
수 있도록 빌드되지 않았거든요
그렇습니다 이러한
이유로 내장형 시스템은 보안 문제를 식별하고
교정하는 데 지원이 거의 없습니다 ,
전력 회사에 전화해서 미터기를
확보하라고 말할 수는 없습니다.
그것은 그들이 당신을 위해 하려는 일의 일부가 아닙니다.
그들이 원하는 방식으로 할
거예요 그들의 장치니까요
그리고 공장 내부에 시스템이 내장돼
있다면 제조 영역에 있다면 제조업체로부터
제한적인 지원을 받을 겁니다
따라서 이것은 모든 장치를
별도의 네트워크에 연결하고
대규모로 인터넷에 다시
연결하지 않기를 원하는 영역이며 이는 큰
취약점이 될 수 있습니다.
네 자 이베디드 시스템이라는
게 plc라는 게 있어요 프로그래밍
가능한 로직 컨트롤러라는 건데 , 이게
이건 산업용이나 야외용 컴퓨터
유형으로 설계됐습니다
현대 기계 시스템을 자동화하죠
네 자 유한 책임 회사를
생각할 때 물이 유입되도록
밸브를 여닫는 제조사를
생각해 보세요
그게 유한 책임 회사의 개념이죠
프로그래밍 가능한 로직 컨트롤러입니다.
이 plc는 펌웨어로 구동되는데 역시
임베디드 시스템이기 때문이죠
네 칩에 들어 있는 소프트웨어인 펌웨어는 취약점을
고치기 위해 패치하고 재프로그램할
수 있습니다
네 하지만 매우 구체적인 과정이 있고
제조업체의 지원이 제한되어 있습니다
Microsoft처럼
화요일마다 패치를 주는 게 아니에요
이 plc는 6개월에 한 번 1년, 2년에 한
번 붙일 수도 있어요
파열 간격이 아주 길어요
얘기하고 싶은 다른 한 가지는 그들이
사용하는 운영 체제입니다
실시간 운영 체제인 rtos라는
것이 있습니다.
이제 이는 결정론적 작업 실행을
우선시하는 일종의 운영 체제입니다.
그래야 시간제한 있는 업무에 일관되게
대응할 수 있습니다
생각해 보세요
네 원자력 발전소 안에서 밸브를 열거나
닫는 장치를 작동할 때
언제든 오프라인이 될 수 있나요?
아니겠죠?
이것이 실시간 운영 체제인 rtos를 어디에 사용할지에
대한 아이디어입니다.
네 많은 내장형 시스템이 재부팅이나
충돌을 견디지 못하고 1000분의
1초 이내에 반응 시간을
예측해야 하기 때문이죠
비행기 부품을 작동시키는
장치를 만든다면 자동 조종 장치가
비행하도록 도와줄 것이고 자동 조종
장치와 함께 2밀리초마다 날개를
조정해야 합니다 이런 경우에는 실시간
운영 체제를 사용해야 하죠
표준 Windows 시스템은 사용할 수 없어요
그렇게 빠르지도 힘도 세지도 않아요
재부팅이나 충돌이 발생할 수 있으며 보안
패치 및 기타 모든 사항이 포함됩니다.
네 rtos 이 용어를 들으면 운영 체제
유형으로 생각하시면 됩니다 내장형
시스템에서 주로 사용되죠 특히
중요한 응용 프로그램에서요
다른 방법은 시스템
온 어 칩을 이용하는 겁니다
이건 또 다른 형태의 내장 시스템이에요
여기서 프로세서가 여러 논리
컨트롤러의 플랫폼 기능을 하나의 칩에
통합합니다
자 이 시스템 온 어 칩은 전력 효율이 매우 좋아서 종종
작은 장치에 사용되는데 내장 시스템이
있어야 하죠
네 내장형 시스템이
있고 주머니에 들어갈
정도로 작은 뭔가를 만들어야 한다면 시스템
온 어 칩 같은 걸 사용하겠죠
네 로봇 청소기나 로봇
진공청소기를 사용하면
시스템 온 어 칩 같은 사고방식을 사용해요 공간을
덜 차지하기 때문에 모든 정보를
한 칩에 담으려고 하거든요 그래서
필요한 기능을 할 공간을 더 남겨둘 수 있어요
진공청소기처럼요
네 시스템 온 칩은 컴퓨터 시스템의 모든 구성
요소를 하나의 칩에 담은 통합 회로를
말합니다
네 이건 프로세서와 메모리 저장소 그래픽 프로세서와
주변기기 usb 컨트롤러 전원
관리 회로 와이파이와 블루투스를 위한 무선
라디오를 포함합니다
시스템 온 칩(system-on-a-chip)의 좋은 예는 단일
칩에 존재하는 완전한 컴퓨터를 포함하는
Raspberry Pi입니다.
이제 이러한 시스템 온 칩 중 다수는
Amazon Fire TV, Roku
및 Apple TV 스트리밍 장치와 같은 스마트 TV 및 셋톱 박스와
같은 다른 장치에 내장될 예정입니다.
네 시스템 온 칩 디자인은 전력
사용이 적고 성능이 좋고
폼 팩터가 작아서 인기가 많아졌죠
예를 들어 로쿠나 파이어 tv 스틱이 있다면
usb 썸드라이브 크기입니다
그러나 기존 tv에 완전히 작동하는 스마트 tv 기능을
제공하고 이러한 장치를 사용하여
무선 연결을 통해 스트리밍
비디오를 처리할 수 있습니다.