RANGKUMAN " embedded system "

1. pengertian embedded system

      Sistem tertanam (embedded system) adalah sistem perangkat keras komputer yang berbasis mikroprosesor dan perangkat lunak yang dirancang untuk menjalankan fungsi khusus. Sistem tertanam dapat beroperasi sebagai sistem independen atau sebagai bagian dari sistem yang lebih besar. Sistem tertanam dirancang untuk tujuan tertentu dan fungsi-fungsi yang memerlukan kecepatan proses diimplementasikan sebagai perangkat keras. Sistem tertanam juga memiliki sistem kontrol real-time. 

Sistem tertanam berguna dalam aplikasi dengan batasan ukuran, daya, biaya, atau berat. Sistem tertanam memiliki aplikasi dalam banyak sektor, termasuk konsumen, hiburan rumah, industri, medis, otomotif, komersial, telekomunikasi, militer, dan kedirgantaraan. 

Sistem tertanam tidak dapat diprogram oleh pengguna, sehingga sekali sistem dibuat, pengguna tidak dapat menambah atau mengubah fungsi yang ada. Hal ini berbeda dengan PC, di mana pengguna dapat mengubah atau menambah fungsi-fungsi baru dengan cara memasang perangkat lunak yang diinginkan. 

Sistem tertanam dapat terdiri dari perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras meliputi mikroprosesor atau mikrokontroler dengan penambahan memori eksternal, I/O, dan komponen lainnya seperti sensor, kepad, LED, LCD, dan berbagai macam aktuator lainnya. 

Sistem tertanam terkadang tidak dilengkapi perangkat antar muka dengan pengguna karena hanya didedikasikan untuk satu fungsi. Akan tetapi ada pula yang dilengkapi dengan perangkat antar muka yang kompleks menyerupai komputer desktop modern. 

Sistem tertanam yang berdiri sendiri tidak bergantung pada sistem host. Kalkulator atau pemutar MP3 adalah contoh sistem tertanam yang berdiri sendiri. 

2.Karakteristik sistem tertanam

  Karakteristik utama sistem tertanam adalah sifatnya yang spesifik terhadap tugas. Sistem tertanam sering kali menyertakan karakteristik tambahan berikut:

~> Biasanya terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, dan firmware.

~>Mereka dapat ditanamkan dalam sistem yang lebih besar untuk menjalankan fungsi tertentu, karena mereka dibuat untuk tugas-tugas khusus dalam sistem, bukan berbagai tugas.

~>Mereka dapat berbasis mikroprosesor atau berbasis mikrokontroler -- keduanya adalah sirkuit terpadu yang memberi daya komputasi pada sistem.

~>Mereka sering menggunakan ASIC dan FPGA SoC.

Mereka sering digunakan untuk penginderaan dan komputasi waktu nyata dalam perangkat Internet of Things ( IoT ), yang merupakan perangkat yang terhubung ke internet dan tidak memerlukan pengguna untuk mengoperasikannya.

~>Mereka dapat bervariasi dalam kompleksitas dan fungsi, yang memengaruhi jenis perangkat lunak, firmware, dan perangkat keras yang mereka gunakan.

~>Mereka sering kali diharuskan menjalankan fungsinya dalam batasan waktu untuk menjaga sistem yang lebih besar berfungsi dengan baik.

Struktur sistem tertanam

3. Struktur sistem tertanam

    Sistem tertanam bervariasi dalam kompleksitasnya tetapi, secara umum, terdiri dari tiga elemen utama berikut:

• Peranti keras. Peranti keras sistem tertanam didasarkan pada mikroprosesor dan mikrokontroler. Mikroprosesor mirip dengan mikrokontroler dan, biasanya, merujuk pada unit pemrosesan pusat (CPU) yang terintegrasi dengan komponen komputasi dasar lainnya, seperti chip memori dan prosesor sinyal digital . Mikrokontroler memiliki komponen-komponen tersebut yang dibangun dalam satu chip.

• Perangkat lunak dan firmware. Perangkat lunak untuk sistem komputasi tertanam dapat bervariasi dalam hal kompleksitas. Namun, mikrokontroler kelas industri dan sistem IoT tertanam biasanya menjalankan perangkat lunak sederhana yang memerlukan sedikit memori.

• RTOS. RTOS tidak selalu disertakan dalam sistem tertanam, terutama sistem berskala kecil. RTOS menentukan cara kerja sistem dengan mengawasi perangkat lunak dan menetapkan aturan selama eksekusi program.

Dalam hal perangkat keras, sistem tertanam dasar terdiri dari elemen-elemen berikut:

 1. Sensor. Komponen ini mengubah data indra fisik menjadi sinyal listrik.

2. Konverter analog ke digital. Konverter AD mengubah sinyal listrik analog menjadi sinyal

 digital.

3. Prosesor. Prosesor ini memproses sinyal digital dan menyimpannya dalam memori.

4. Konverter digital ke analog. Konverter DA mengubah data digital dari prosesor menjadi data analog.

5. Aktuator. Komponen ini mengendalikan gerakan mekanis sistem tertanam dengan mengubah sinyal listrik menjadi tindakan fisik.

4. Kelebihan dan Kekurangan Embedded System

Berikut ini merupakan beberapa kelebihan dan kekurangan dari embedded system secara umum:

Keuntungan

- Mudah untuk disesuaikan

- Konsumsi daya yang rendah

- Biaya yang relatif rendah

- Adanya peningkatan kinerja

Kekurangan 

- Upaya pengembangan yang tinggi

- Memakan waktu yang lama untuk memasarkan

5. Contoh Sistem Embedded

a. Portable Devices

     Merupakan jenis embedded system yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Namun, seringkali kita bahkan tidak menyadari bahwa benda itu merupakan jenis dari embedded system. Contohnya saja ada jam tangan digital, kamera digital, kalkulator, modem, kulkas, mesin cuci otomatis, televisi, telepon dan masih banyak lagi.

b. Large Stationary Installations

     Adalah jenis embedded system yang lebih kompleks dan memiliki cakupan yang lebih luas. Embedded system ini juga digunakan untuk tujuan yang bermanfaat untuk lebih banyak orang. Contohnya adalah lampu lalu lintas dan mesin kontrol di pabrik atau biasa disebut Programmable Logic Controller (PLC).

c. Largely Complex Systems

    Suatu implementasi embedded system yang lebih luas dan lebih kompleks. Embedded system jenis ini hanya bisa dilakukan oleh peneliti atau profesional pada bidang ini. Contoh dari largely complex systems ada Hybrid Vehicles yaitu kendaraan yang digerakkan oleh dua tenaga yakni bahan bakar biasa dan juga baterai yang dapat diisi ulang, MRI atau Magnetic Resonance Imaging yaitu suatu teknik penggambaran medis yang dipakai di radiologi untuk mencari bagian tubuh yang terserang penyakit, dan Avionics yaitu sistem elektronik yang digunakan pada pesawat serta berfungsi untuk komunikasi, navigasi, menampilkan sistem pesawat dan bersifat sangat kompleks.