Gömülü Sistemler, Uygulama Alanları ve Dünya daki Ekonomik Boyutu

İçerik Sakarya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Yrd.Doç.Dr. Murat İSKEFİYELİ Gömülü Sistemler, Uygulama Alanları ve Dünya daki Ekonomik Boyutu Dr. Ahmet Kaya 2 1

Gömülü Sistem Kavramı Bir ana yada bir alt sistem olarak Bir işlevin yerine getirilmesini sağlayan entegre sisteme Gömülü Sistem adı verilir. Bu görev daha çok mekanik bir eylemi gerçekleştirmeye yönelik olmakla birlikte mekanik olmayan unsurları da içermektedir. 3 Gömülü Sistem Unsurları Gömülü Sistemlerde yavaş sayılabilecek bir İşlemci ve bir bellek ve diğer yardımcı birimler kullanılır. İşlemcisi olan her birim için bir de işletim sisteminden bahsetmek gerekmektedir. Sistemlerde meydana gelen gelişme büyük oranda işletim sisteminde meydana gelen gelişme ile ilgilidir. 4 2

İlk Gömülü Sistem İlk gömülü sistemin; MIT Instrumentation Laboratory de Charles Stark Draper tarafından geliştirilen Apollo Guidance Computer olduğu bilinmektedir. 5 İlk Ticari Üretim İlk kitlesel gömülü sistem üretimi 1961 yılında Yapılmıştır. Bundan sonra birimlerin fiyatları 1000 $ Seviyesinden 3 $ a düşmüştür. Esasında Teknolojik ürünlerin çok fazla ucuzlamasının faktörlerinden biri de gömülü sistem teknolojisinde meydana gelen ucuzlama olduğu düşünülebilir. 6 3

Gömülü Sistemlerde Güvenlik İddialı bir söylem olmakla beraber; Gömülü sistemlerin % 100 güvenli, hata yapmayan birimler oldukları ifade edilmektedir. 7 Gömülü Sistem Üretimi Dünyada üretilen mikroişlemcilerin % 98 inin gömülü sistemlerde kullanıldığı ifade edilmektedir. Ancak % 2 lik bir kısım Bilgisayar üretiminde kullanılmaktadır. 8 4

Gömülü Sistem Gereksinimi Gömülü sistem gereksiniminde her yıl 200 milyon adet ekstra artışın olduğu İleri sürülmektedir. 9 Gömülü Sistem Gereksinimi Gömülü sistem gereksiniminde meydana gelen artışın aynı hızda devam etmesi durumunda 5-6 Milyar adet düzeyinde olan ihtiyacın; 10 yıl içinde 10 Milyar işlemci düzeyine yükseleceği tahmin edilmektedir. 10 5

İşlemci Üretim Miktarı Dünyada 1 yılda ortalama 5-6 Milyar adet işlemci üretimi yapıldığı ifade edilmektedir. Her işlemci için ortalama 10 $ lık bir fiyat öngörülürse, bunun 50-60 Milyar $ lık bir büyüklüğü ifade ettiği görülmektedir. 11 Gömülü Sistem Örnekleri Atm (Automatic Tax Machines) Cep Telefonları Network Ekipmanları Motor Denetleyiciler Abs Fren Sistemleri Ev Otomasyon Ürünleri Hava Savunma Sistemleri Tıbbi Ekipmanlar Ölçüm Sistemleri Ve Diğerleri 12 6

Bir Gömülü Sistem Örneği (Bilgisayar Kontrollü Endüstriyel Bir Robot) 13 Bir Gömülü Sistem Örneği (Bilgisayar Kontrollü Endüstriyel Bir Robot) 14 7

Gömülü Sistem Yazılımları Gömülü sistemlerde kullanılan yazılım birimlerine firmware adı verilir. Bu yazılımlar alışılmış bir yöntemle Rom bellek üzerine kayıtlı bir biçimde kullanılır. 15 Gömülü Sistem Konfigrasyonu Genel bir gömülü sistem konfigrasyonu Bir uygulamaya özel, tümleşik devre ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), Integrated Circuit (IC) tasarımına üstün özelliklerin dahil edilmesiyle elde edilen işlemcidir. Bilgisayar programcıları gibi Gömülü Sistem tasarımcıları da derleyici, assembler ve hata ayıklayıcılar kullanırlar. 16 8

Gömülü İşletim Sistemleri Geliştirilen donanım ihtiyaçlarına ve farklı işlevlerin her birini yerine getirme amaçlı, çok sayıda işletim sistemi geliştirilmiştir. Bunlar; 17 Gömülü İşletim Sistemleri 1. Ecos 2. freertos 3. Gömülü Linux 4. JavaOS 5. LynxOS 6. Mobilinux 7. NucleusRTOS 8. PalmOS 9. Prex 10. VxWorks 11.Windows XP Embedded 18 9

İşletim Sistemi(Linux) Gömülü sistemlerde kullanılmak üzere geliştirilmiş pek çok ticari ve ticari olmayan işletim sistemi bulunmakla birlikte Standartları oturmuş, On binlerce uygulamayı barındıran Komple bir işletim sistemi olarak Linux'un yakın gelecekte bu pazarda çok yoğun bir şekilde kullanılacağı düşünülmektedir. 19 Gömülü İşletim Sistemleri Gömülü sistemler için özel bir işletim sistemi geliştirme çalışması oldukça zor süreçleri içermektedir. Ayrıca benzer işlemler için sıfırdan bir işletim sisteminin geliştirilmesi zaman ve para kaybına yol açar. 20 10

Ekonomik Değer Olarak Gömülü Sistemler Gömülü sistem teknolojisi, Bilgisayar Teknolojisi içerisinde en büyük ekonomik getiriyi temsil etmektedir. Dolaysıyla; Yazılım teknolojisi gelişmiş bir çok ülke nin özellikle yoğunlaştığı bir alandır. 21 Ekonomik Değer Olarak Gömülü Sistemler ABD, Avrupa ve Uzak doğu ülkeleri yanında Büyüyen ve gelişen bir ekonomik güç olarak; Çin, Hindistan ve gelişmekte olan bazı ülkelerde Gömülü sistem teknolojisi ile ilgilenmeye başlamışlardır. 22 11