임베디드 운영체제 기술 동향 · 3.5 12.1 20.3 35.1 40.2 105 115.9 162 170.4 2427.2 0 500...

임베디드 운영체제 기술 동향임베디드 운영체제 기술 동향

임베디드 S/W 연구단

2004. 12. 1

김 흥 남

E T R I Pr opr i et ar y 2

목 차

임베디드 시스템 발전 동향

임베디드 운영체제 시장 동향

임베디드 운영체제 기술 동향

Wind River Wxworks

Embedded Windows

Montavista Linux

TimeSys Linux

CELF

ETRI Embedded Linux (Qplus/Esto)

Nano OS


임베디드 시스템의 발전

Smart Home

Smart CitizenSmarTown

SmarTown

홈서버

정보가전

홈 네트워크

홈 서비스

퍼스널 서버

웨어러블 단말

Personal Area Network

모바일 서비스

웹서비스 서버

임베디드 시스템

Ubiquitous Network

편재형 서비스

서버서버

클라이언트클라이언트

통신망통신망

서비스유형서비스유형


임베디드 시스템 분야

군사 · 항공

방범 · 방재

환경

유통 · 지불

개인휴대단말

의료 교통

교육

통신장비

정보가전

Wireless

Broadband

Internet나노

임베디드

운영체제

마이크로

임베디드

운영체제

표준형

임베디드

운영체제

Network


임베디드 시스템의 발전 방향

새로운 분야의 임베디드 시스템 급증

정보가전 : D-TV, 셋탑박스 , 홈서버 , 홈게이트웨이 , 디지털 카메라 ,

…

차량 : 텔레매틱스 단말 , 네비게이터 , 카오디오 / 비디오 , …

휴대단말 : PDA, 휴대폰 , mp3 플레이어 , DMB 단말 , 웨어러블 컴퓨

터 , ..

센서 네트워크 등 초소형 임베디드 기기 등장

새로운 임베디드 시스템의 특징

네트워킹 , 모바일 , 사용자 상호작용 강화

임베디드 시스템과 일반 시스템 사이의 구별이 모호해짐

기능의 복잡화

점점 빨라지는 생명 주기

복잡한 응용의 빠른 시간 개발할 수 있는 운영체제들이 선호됨

Windows (embedded), Linux (embedded) 등 범용 운영체제들이 임베디

드 시스템에서 점점 사용 영역을 넓혀감


임베디드 시스템 증가 추세

Number of Embedded Devices (Millions of Devices)

[ 출처 : VDC 2002/2003]

◈ 연평균 16.6% 증가 (Commercial: 24.8%, Proprietary: 12.3%)

20022003

20042005

20062007

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

Proprietary OS

Commercial OS

17431917

2271

2725

3216

3763

70%

30%

58%

42%


분야별 2002 년 임베디드 OS 탑재량

36.9

3.5

12.1

20.3

35.1

40.2

105

115.9

162

170.42427.2

0 500 1000 1500 2000 2500

Consumer electronics

Information Automation

Retail automation

Automotive/Transportation

Building/home automation

Medical

Telecom/datacom

Industrial automation

Office automation

Military/aerospace

Other

Average Number of Embedded Devices Shipped Per Company, 2002

(Thousands of Units, N=324)

[ 출처 : VDC 2002/2003]


2.2%1.5%

0.7%0.7%

1.7%1.4%

2.1%2.7%

3.3%2.8%

4.1%3.4%

6.5%5.5%

12.8%12.8%

16.6%15.3%

25.0%26.3%

25.0%27.6%

0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0% 30.0%

Comsumer Electronics

Telecom/Datacom

Industrail Automation

Military/Aerospace

Office Automation

Medical

Retail Automation

Automotive

Information Automation

Building/Home Automation

Other

2002 Total: $608.2 million

2007 Total: $1,168.3 Million

임베디드 운영체제 분야별 시장규모

[ 출처 : VDC 2002/2003]

◈ 증가율 높은 분야 : Automotive(19.7%), Consumer Electronics(16.2%), Telecom/Datacom(15.1%)


임베디드 운영체제 시장동향

임베디드 시스템은 초기에 산업 및 군수용 장비의 제어를 위해

VxWorks, pSOS, VRTX 등이 세계 시장을 선점

VxWorks, pSOS 와 같은 전용 실시간 OS 는 2001 년을 기점으로 점차

시장 점유율이 하락하고 있음 (IDC, 2001)

임베디드 시스템의 다기능화 추세로 MS 의 WinCE 와 임베디드 리

눅스의 약진

2002 년 현재 PDA 에서는 PalmOS 가 선두이나 2005 년에 MS 사의

WinCE 가 이를 추월할 것으로 전망함

임베디드 리눅스는 2003 년 14%, 2010 년 50% 시장 점유 예측 (VDC,

2001)

2004 년 현재 애초 전망보다는 더디나 꾸준히 증가 중


10.7%

1.0%

1.0%

1.2%

1.5%

2.0%

2.2%

2.5%

2.8%

3.0%

3.8%

4.5%

4.7%

4.8%

4.8%

24.5%

25.0%

0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0%

Microsoft

Wind River

Symbian

Palm

QNX

Enea Data

Green Hills

LynuxWorks

Montavista

Sun Microsystems

Mentor

VenturCom

Metrowerks/Lineo

Aonix

Express Logic

RadiSys

Other

업체별 임베디드 운영체제 관련 매출 비율

[ 출처 : VDC 2002/2003]

◈ 업체별 연간 매출 비율 : 2002 년 총 $608.2 백만


10.3%

1.1%

1.1%

1.1%

1.1%

1.1%

1.1%

1.1%1.1%

1.6%

1.6%

1.6%

2.1%

2.1%2.6%

3.2%

3.7%

4.8%

5.3%6.3%

7.4%16.4%

20.6%

0.0% 5.0% 10.0% 15.0% 20.0% 25.0%

Vxworks

Windows NTE

Windows XPE

OSE

TreadX

Neutrino

OS-9

Windows CE.Net

Symbian platform

RTXC

CMX-RTX

Other

임베디드 OS 종류별 사용 비율

[ 출처 : VDC 2002/2003]

◈ 2002 년 현재 수행 프로젝트에서 사용하는 임베디드 OS


임베디드 OS 의 기술추세

풍부한 네트워크 솔루션

다양한 유선 및 무선 통신 지원

경량 TCP/IP, VoIP, …

웹 서비스 (MS .NET, SUN ONE)

임베디드 기기에 맞는 수려한 GUI 지원

멀티미디어 기능 확장

모바일 디바이스를 위한 저전력 지원

풍부한 하드웨어 지원을 통한 빠른 적용성

저전력 소모형 또는 저가형 칩으로의 빠른 이식성

윈도우 GUI 기반의 편리한 사용자 인터페이스를 제공하는 개발도

구

특정 제품에 하드웨어에서 응용까지 플랫폼 솔루션 제공 (ex. WinCE PocketPC)


Wind River VxWorks (1/2)

20 여년에 동안 축적된 시장과 기술

고성능 마이크로 커널 기반 VxWorks 임베디드 운영체제

강력한 통합 개발 툴 (tornado) 제공

산업 분야별 특화된 플랫폼 상품 개발

Consumer Devices , Car Infotainment, Industrial Automation, Industrial Devices, Network Equipment, Server Appliances

다양한 솔루션 확장

pSOS 합병

XINC, ICE 소프트사 인수 : 인터넷 및 그래픽 솔루션 확장

X 액트사 인수 : 스위칭 기술 확보 TINA(Tornado for Intelligent

Network Acceleration) 발표

서버용 운영체제로 BSD 제공

임베디드 리눅스 ( 레드헷 ) 솔루션도 제공 계획


Example WIND RIVER PLATFORM FOR CONSUMER DEVICES

PPP & PPPoE

Flash File System

USB 1.1 Stack

DOS File System

Embedded Real-time OS

Management Framework

802.1X

Software ID

E

Power Compiler

Code Simulator

Code Management

System Analyzer

802.3 Ethernet

USB Drivers

802.11B Wi-Fi

Graphics Drivers

IPv4 Stack

Graphics Library

Web Server

SNMP v1, 2, 3

On-chip Debug Emulator

On-site Training

Evaluation Platform

CoreRuntime

UserInterface Connectivity

Management

TrainingServices

HardwareTools

SoftwareToolsPer

Developer

In StarterKit

Wind River VxWorks (2/2)


Windows XP Embedded 와 WinCEWindows XP Embedded

Windows XP 를 임베디드 시스템에 운용하도록 재구성

모듈화되어 재구성 가능

x86 architecture 만 지원

Win32 기반 응용 프로그램 호환

기존 윈도우 개발자를 위한 Visual Studio .NET 이용 가능

도구 : Target Analyzer/Designer, Component Designer/Database Manager

WinCE임베디드 시스템 전용 운영체제

소형 임베디드 시스템 지원

Bluetooth, 802.11, PAN(personal area networks), LAN 및 WAN 등 폭 넓은 무선 네트워

크 지원 : 로컬 및 네트워크 보안 기능 제공하여 모바일 환경에 보다 적합

실시간성 지원

지원 Architecturex86, ARM, MIPS, SHx

임베디드 시스템용 플랫폼 빌더

런타임 이미지 작성 , 개발 , 디버깅 및 배포 가능


Window XP-E 와 WinCE 의 응용 범주

XVoIP(Voice Over Internet Protocol) 전화

XX산업 제어 (Industrial Control)

X고급 가정용 게이트웨이 및 홈 서버

X기본 가정용 게이트웨이 및 서버

X고급 셋톱 박스

X기본 셋톱 박스

연결된 클라이언트

XXWindows 기반 터미널

XXRPOS(Retail Point-of-Sale) 장치

씬 클라이언트

XX프린터 및 스캐너

X디지털 카메라

PC 부대 장치 (Companion)

XX인터넷 및 미디어 어플라이언스

X스마트폰

XPDAs

모바일 클라이언트

Windows CE .NETWindows XP Embedded대상 장치


리눅스를 임베디드 운영체제로

기술적 배경

디스크리스 시스템 지원

RamFS, InitRD 디스크 없는 임베디드 시스템에도 적용 가능

커널의 모듈화 불필요 부분 제거 하고 최소한 작게 구축 가능

안정적이고 효율적인 TCP/IP: linux-2.4 에서 one-copy 버퍼관리로 고

성능 구현

라우터등 많은 통신 장비에 리눅스 우선적으로 탑재

풍부한 네트웍 및 인터넷 솔루션

실시간 성능 강화

SMP 지원 Preemptive scheduling 지원 가능 ( 버전 2.4) 2.6 배포판에서

지원

쓰레드 지원 최적화 : LinuxThreads NGPT NPTL


임베디드 리눅스의 장단점

임베디드 리눅스의 장점

공개된 소스 코드

런타임 로열티가 없음

안정적 (reliable) 이고 견고 (robust) 함

풍부한 하드웨어 플랫폼 및 디바이스 지원

네트워킹과 인터넷에 대한 뛰어난 지원

전세계에 걸친 수많은 개발자

빠른 발전 속도

임베디드 리눅스의 단점

임베디드용 통합 개발도구 빈약

충분하지 않은 실시간 성능

전력관리 기능이 부족

너무 무거운 그래픽 / 윈도우 시스템

표준의 부재 ( 윈도우 매니저 , GUIs, 확장 ,…)

GPL 라이선스의 사용에 대한 혼란


MontaVista LinuxMontaVista Linux 특징

100 개 이상보드 , 28 프로세서 변종 , 8 CPU 아키텍쳐 지원

Linux 커널 2.4.20 기준

실시간 지원

선점형 커널 패치

Real-time O(1) Scheduler

High Resolution Real Timers

250 개 이상 리눅스 응용 프로그램 패키지 제공

제품 분야별 3 가지 Montavista Linux 제품군

Consumer Electronics Edition: automotive telematics, TV & Home Entertainment, Mobile & Wireless

Professional Edition: Medical, Military/Aerospace Instrumentation & control, General Embedded

Carrier Grade Edition: Wireless and IP – core/Edge Broadcasting Wireless Optical


Montavista Linux ProductsMontaVista Linux (base)

Linux 기반의 OS 와 교차개발 환경제공

Real-time 기능 , 멀티 프로세스 , 멀티 스레드 지원

MontaVista Linux ADK (Application Developer Kit)MontaVista Linux 가 내장된 장비에서 실행하는 어플리케이션 개발 툴 패키지

DevRocket시스템소프트웨어 구성과 어플리케이션 개발을 위한 이클립스 기반 통합개발환경

MontaVista Graphics그래픽 사용자 인터페이스 (GUI) 개발을 위한 툴킷 패키지

Linux Board Support ToolkitLinux Support Package 를 제작 / 검증을 위한 툴셋

RTI Scope Tools어플리케이션 성능 분석 / 디버깅 툴


TimeSys Solution (1/2)TimeSys solution

임베디드 시스템을 효율적으로 개발 , 검증 및 최적화 할수 있도록 제작

된 리눅스 기반의 OS 및 개발 도구

TimeSys Linux

커널 버전 2.4 및 2.6 지원

실시간 지원 모듈을 통한 RTOS 로서의 역할 수행

짧은 지연시간을 갖는 커널 지원

Priority inversion 회피를 위한 고유한 메커니즘

완전 선점형 커널 지원

TimeStorm Linux Development Kits (LDKs)

하드웨어 ( 보드 ) 에 최적화되어 바로 사용가능한 리눅스 및 도구로 구성

90 개 이상의 유명 개발 보드 지원

8 개의 CPU 아키텍쳐에 기반한 50 개 이상의 프로세서 지원

커널 버전 2.4 및 2.6 지원


TimeSys Solution (2/2)TimeStorm Linux Development Suite (LDS)

내장형 소프트웨어 개발 및 디버깅 , 타겟으로의 적재를 위한 이클립스

3.0 기반의 개발도구

Target configurator

GUI 기반의 커널 설정 도구

리눅스 커널 최적화 및 확장 기능 제공

루트파일 시스템 및 응용프로그램 구성 기능 제공

C/C++/JAVA 기반의 응용프로그램에 대해 gdb 를 통한 멀티 쓰레드 기

반의 원격 디버깅 기능 제공

TimeStorm Linux Verification Suite (LVS)

이클립스 3.0 기반

내장형 소프트웨어 (OS 및 응용프로그램 ) 에 대한 테스팅 환경 제공


CELF 개요

2003 년 6 월 소니와 마쓰시다가 함께 설립

현재는 전세계 정보가전 관련 업체들이 참여

약 50 개 이상의 관련 업체

정보가전 응용에 임베디드 리눅스를 활용

Sony Matsushita

Enhancement

LinuxHitachi IBM NEC

Philips Samsung

Sharp Toshiba

GNU General Public License

ConsumerConsumer ElectronicsElectronics ProductsProductsAssociate Members

Supporting Members

Special Supporting Members

Founding Members

Appointed Members

* Including expected members.


CELF 조직 구성

Steering Committee

Architecture Group

Bootup Time Working Group

Power Management Working Group

Audio/Video/Graphics Working Group

Real-Time Working Group

System Size Working Group

Security Working Group

Mobile Phone Profile Working Group

Flash Memory Working Group

Technical Working Groups Profile Working Groups

Special Interest Groups

Working Groups


CELF 기술 활동의 성격 및 방법

스펙 자체보다는 구현 ( 솔루션 ) 에 중심을 둠

POSIX 와 같은 일반적인 표준 스펙과는 성격이 다름

Phase II 이후로는 솔루션 개발쪽에 중심을 더 둘 것으로 보임

가능하다면 존재하는 오픈 소스 프로젝트 인프라를 이용

오픈 소스 프로젝트의 기능 개선이나 대체가 필요한 경우 CELF 홈

페이지의 wiki, patch archive, celinux-dev ( 메일링 리스트 ) 등에 등

록

패치 파일이 주 초점

오픈 소스 커뮤니티와 동일

패치 파일이 기능의 최종적인 스펙

패치에 대한 documentation 이 잘 되어 있어야 함

패치에 대한 용도 , 요구 사항 , 측정 결과 등


Qplus/Esto (ETRI Embedded Linux)

타겟 플랫폼

JVM(JDK1.1.8+swing)

Java Web Browser

시스템콜 인터페이스

전력 관리

Fast Boot Device Drivers

실시간 스케줄러

GTK

Tiny-X표준 라이브러리

GUI 빌더

응용 프로그램

리눅스 기반 임베디드 OS(Qplus)

통합 개발 환경(Esto)

원격 개발 IDE

모니터링 도구원격 디버거

하드웨어 기반 디버거

편재형 환경시뮬레이터

최적화 및 분석 도구

실시간성 분석 도구

Network

타

겟

빌

더

호스트 플랫폼

타겟에이전트

디바이스 드라이버개발 도구

FFS/MMFS


Qplus/Esto 지원 하드웨어

DTV, 홈서버 , 홈게이트웨이 , 웹패드 , PDA, 휴대폰 , 로봇 , 텔레매틱스 하드웨어 플랫폼 지원

X86ETRI 홈서버 Hestia I, II (Pentium III)VIA EPIA-M (VIA C3)Transmeta PDA 개발보드

Samsung i815 칩셋 기반 홈서버

ARMSMDK2400 개발보드 (Samsung S3C2400)

SMDK2440 개발보드 (Samsung S3C2440)PDA: iPaq (SA1110), Zaurus (SA1110)Tynux Box (xscale)IXDP425 (Xscale)

MIPSSmarTV 단말 플랫폼 (PMC-SIERRA RM5231A)

DBAu1500 개발보드 (Au1500)

PPCSWAN-II 개발보드 (PowerQUICC 860P/T)


Qplus 주요 특징 (1/2)

실시간 지원

실시간 스케줄러 , 선점형 커널 구현 , 락브레이킹 기법 적용 실

시간 성능 향상 , Sporadic Server 지원

저전력 지원

스케줄러 연동 저전력 지원 알고리즘 및 전력관리 모듈 개발

빠른 부팅

빠른 롬 바이오스 부팅 지원x86 시스템용 ROM BIOS 로써 , 기존 BIOS 사용시 보다 부팅시간이 약 1/3 정도 소요

커널 수준의 RTP/RTCP 통신 지원

다양한 디바이스 드라이버

DTV 수신장치 디바이스 드라이버 지원


Qplus 주요 특징 (2/2)

플래시 파일 시스템 (FFS)

마운트 시간 및 Garbage collection 알고리즘 개선

전원 오류시 효율적인 데이터 회복을 지원

순위별 지움 정책을 이용 지움 평준화 지원

멀티미디어 파일 시스템 (MMFS)저장 구조를 개선 디스크 접근 시간 단축

QoS 보장 기법을 파일 시스템 수준에서 지원

임베디드 GUI 지원

임베디드용 경량 그래픽 /윈도우 시스템 개발 지원

응용을 위한 GUI 빌더 지원

Java 클래스 라이브러리

lang, io, util,net 를 포함한 기본 java 클래스 라이브러리

그래픽 처리를 위한 awt 클래스 라이브러리 일부 개발


실시간 스케줄링 지연시간

홈서버에서 DVD 플레이어를 구동시켰을때의 스케줄링 지연 시간

•X축은 경과시간이며 10시간 측정값

•Y축은 스케줄링 지연시간으로 단위는 msec


임베디드 GUI

Graphic Accelerator (H/W)

X Window

Optimized GUI라이브러리

(FrameBuffer 직접 사용 )

GUI Library

범용 Widget

범용윈도우 매니저

범용 GUI개발 도구

응용 분야 특화 GUI범용 GUI

Desktop, PDA, 휴대단말기 TV/ 텔레매틱스 /ATM단말

O.SFrame Buffer

고급 GUI Widget

고급 GUI 윈도우 매니저

고급 GUI개발도구

3D Library

Animation 및 3D 기반 고급 GUI 엔진 (예 :Flash 형태 )

경량 그래픽 라이브러리


임베디드 S/W 통합개발환경 (Esto)

Esto 특징

GUI 기반 통합 개발 환경 (IDE) 지원

Eclipse 기반

Linux 및 Windows 호스트 지원

지원 기능

목적 시스템 설정 및 구축 툴킷 : 타겟 빌더

임베디드 시스템 모니터링 도구

GUI 기반 디바이스 드라이버 개발 도구

하드웨어 기반 디버거

임베디드 S/W 최적화 및 분석 도구

실시간성 분석 도구

편재형 환경 시뮬레이터


시스템 설정 도구 ( 타겟 빌더 )

제품에 최적의 시스템 구성을 지원하며 편리한 타겟 이미지 구축 및

적재를 위한 툴킷

GUI 상에서 커널 / 기본 응용 / 타겟 환경의 통합 설정 기능 제공

쉬운 설정을 도와주는 다양한 부가 기능 제공

의존성 자동 체크

온라인 도움말 및 관련 옵션 찾기 기능

target image 생성 및 적재

타겟 Root file system 자동 생성

다양한 적재 (deploy) 방식의 지원 (NFS, initrd, Floppy,…)

library reduction 을 통한 최종 타겟 이미지 사이즈의 최적화

세세한 package 설정지원

busybox, tiny login 등 30 여 기본 패키지의 세세한 설정을 지원함

QPD(Qplus Package Descriptor) 를 통한 쉬운 패키지 추가 지원


시스템 설정 및 구축 툴킷 주요 화면

확장옵션정보

설정 옵션 트리 ( 커널/ 시스템 응용 / 타겟 환경설정에 관련된 옵션들을 트리 형태로 보여준

다 )

옵션 속성(온라인 도움말 , 의존성 규칙 , 설치파일 목록 등을 보여준

다 )

빌드로그 ( 빌드의 결과를 보여준다 )

기본옵션정보

시스템 설정 도구 ( 타겟 빌더 )


Eclipse Esto 를 사용한 임베디드 S/W 개발

프로젝트 생성

소스코드 편집 및 빌드

원격 디버깅

원격 모니터링


Esto 디버거

Non-Stop Debugging : Debugging Solution for Time-Sensitive Applications

Time-sensitiveApplication

Stopping at Breakpoint Behave abnormally Expected event doesn’t occur

Trace and Replay Add tracepoints and specify what information to collect Just Run! Doesn’t stop at tracepoint Application runs at normal speed Replay application to inspect collected information


실시간성 분석기

Eclipse

Eclipse

플랫

폼플

랫폼

Qplus 표준 / 마이크로

플랫폼

XScale

OSOS분석기분석기

최악

실행

시간

최악

실행

시간

분석

기분

석기

태스크태스크

분석기분석기

스케줄링 스케줄링

가능성가능성

분석기분석기

실시간 태스크실시간성 분석기


전력 소모량 , 성능 및 코드 크기 분석

Collection & Analysis System

Embedded S/W

System Monitor

PerformanceMonitor

Kernel

ext. trigger

current samples

PC/PIDsamples

performance profiles

Adapter

Code SizeAnalyzer

EnergyAnalyzer

CollectionMonitor

Eclipse Platform

GUI

함수별Energy, Performance, Code Size Profiles

PerformanceAnalyzer

Symbol Table

Target System


디바이스 드라이버 개발 도구

1. 버스 타입 선택

2. 디바이스 선택

3. 디바이스 테스트

5. 디바이스 드라이버의

파일 함수 선택4. 드라이버의 기본 정보 정의

디바이스 드라이버

소스 브라우저

출력 윈도우

다비이스 드라이버

골격 코드

골격 코드 생성


나노 운영체제 기술 (1/5)

State Machine Based Operating System(FIFO Scheduler)

Berkeley

Lightweight Multi-threaded Architecture

University of Colorado

Distributed Services

EU

Scalability & Reconfiguration

Nano-OS@ETRI

센서 기기용 초소형 운영체제 기술동향


나노 운영체제 기술 (2/5)에너지 효율적인 초소형 / 분산 . 실시간 / 스마트 운영체제

커널크기 : 3 ~ 12 KB

에너지 효율적인 초소형 스케줄러 : FIFO, Preemption, …

다양한 저전력 무선 통신 모듈 : RF, ZigBee, …

다양한 센싱 기능 제공 : 초음파 , 온도 , 조도 , 습도 , 적외선 , 가스 , 가속도 , …

다양한 응용에 활용 - 의료 , 환경 , 방재 , 국방 , 가정 , 로봇 , 물류 , …

nHAL(nano Hardware Abstract Layer)

OS API

MCU(8,16 bit)

RF(ZigBee,…)

Sensor & Actuator

TaskMgmt

RF MessageHandling

PowerMgmt

Sensing &Actuating

Router Map RouterSensor/Actuator

Application VM

LED CLOCK UART ADCRFMPOWER

H/W

Nano-OS

ApplicationSensor & Actuator Nodes


나노 운영체제 기술 (3/5)Task Management

에너지 효율적인 초소형 스케줄러 제공

멀티 태스크들의 생성에서부터 소멸까지의 상태를 관리하기 위한 기능

인터럽트 관리 , 시간 관리 등의 실시간 처리 기능 제공

Power(Energy) Management전력소모에 대한 시스템의 상태 모니터링

노드의 잔류 에너지 예측 , 나아가 네트워크 차원의 에너지의 가용 시간 관리

네트워크 차원의 생존 시간을 늘림

저전력 센서 네트워크 토폴로지 구성

RF Message Handling무선통신 모듈 이용 , 센서 노드들 사이의 메시지 교환 처리

에너지 기반 메시지 교환 담당

센서 노드들 사이의 시간 동기화 처리

Sensing & Actuating환경 감시 , 위치 추적 , 안전 관리 등의 응용들을 위한 센싱 기능

센싱 결과에 따라 모터 혹은 스위치 등의 장치를 구동시키는 기능 제공

nano HAL 이식성 , 최적화 고려 나노 ( 초소형 ) HAL(Hardware Abstract Layer) 제공

H/W Init, LED, POWER, CLOCK, RFM, UART, ADC, MCU 관리 (reboot,…)


ETRI 스마트 센서 노드 (4/5)

Smart Sensor Node

Base Interface Module• Serial, Parallel I/F• Adaptor

Sensor Module• 온도 , 조도 센서

• 가스센서

• 적외선 ( 초전 ) 센서

• 초음파센서

Actuator Module• AC, DC relay 스위치

Main & Comm. Module• ATMega128+ZigBee RF 칩


스마트 센서 노드 비교 (5/5)

Nano-QplusTinyOSTinyOSTinyOS운영체제

ZigbeeZigbeeZeevo BTChipconRadio Type

25025046040무선통신 (KBaud)

44644RAM(KB)

12860512128플래시 (KB)

ATmelMotorolaARMATmelCPU

12MHz20MHz12MHz7MHz클럭스피드

2004200320032003출시년도

ETRI SSNTelosimotemica2제품명

임베디드 운영체제 기술 동향 · 3.5 12.1 20.3 35.1 40.2 105 115.9 162 170.4 2427.2 0 500...

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