GÖMÜLÜ SİSTEMLER ve GÖMÜLÜ SİSTEMLER TASARIMI
GİRİŞ– I

Merhaba değerli arkadaşlar,

Yazımızın başlığına baktığınızda evet, yepyeni bir kategori ve bilim dalıyla sizlerleyim. Aslında çok önceden Gömülü Sistemler ve Programlamasına dair yazıları paylaşıyor olmam gerekti. Demek kısmet bugüneymiş. Aslına bakılırsa uzmanlık alanım olan Gömülü Sistemler ve Gömülü Sistemler Tasarımı, tam anlamıyla bir mühendislik alanıdır. Burada paylaşacağım tecrübelerim özellikle Mühendislik bölümlerini okumakta olan mühendis adayı arkadaşlarım çok iyi bileceklerdir ki zorunlu olarak okutulan Gömülü Sistemler (Embedded Systems & Embedded Systems Design) dersinde Türkçe kaynak sıkıntısı yaşanılmaktadır. Burada paylaşacağım, gerek sektörde kullanılan Gömülü Sistemler Teknolojileri, Gerekse Programatik olarak sizlere sunduğumuz yazılarımızda bir nebzede olsa bu açığı kapatıp, Ülkemizde ki yazılım üzerine yoğunlaşan Bilgisayar Biliminin , alt dalı şeklinde gelişmekte olan Gömülü Sistemler  ve Donanım tasarımı bu sistemlerle Yazılımı birleştirip iş sektörüne yönelik yazacağımız uygulamalarda nasıl bir yol izleyeceğimize dair bir yol gösterici kaynak olması açısından faydalı olmasını şimdiden temenni ederim.

İlgili olan arkadaşlarımızda çok iyi bileceklerdir ki Gömülü Sistemler çok geniş kapsamda ele alınmaktadır. Ve kendi içerisinde farklı farklı teknolojiler barındırmaktadır. Bizlerde bu teknolojilerden günümüz dünyasında hızla yayılmakta olan ve özelliklede ülkemizde de yeni yeni yayılmakta olan RFID Sistem ve Teknolojileri ile ilgili olarak ele alacağımız Gömülü Sistemler Teknolojisidir. RFID Sistem ve teknolojileri ile ilgili gerek yerli gerekse yabancı kaynaklarda açıklamaya dair birçok kaynak bulabilir ve hakkında yeterince bilgi sahibi olunabilinir. Ancak bu bilgi sadece teoriden ibaret olduğu için geliştirici arkadaşlar, Gömülü Sistemler ve Yazılım tarafında uygulama geliştirmeye yönelik nasıl bir yol izleyeceklerine dair çok fazla bilgiye ulaşamamaktadırlar. Çünkü yerli kaynak sıkıntısında olduğu yabancı kaynak sıkıntısı da bu konuda mevcuttur. Buradaki amacım temel olarak bu teknolojiyi duymayan mühendis ve mühendis adayı arkadaşlarımıza ilgi uyandırıp ülkemizde de kullanılabilirliğini arttırmaktır.

Bu konuda da yazımızın Giriş niteliğini taşıyan bu giriş yazımızda belirtmek istediğim bir konu mevcuttur. Gömülü Sistemlere ilgi duyan yazılımcı ve teknoloji takipçilerine müjdem şudur ki, gerek programatik gerekse daha derli toplu bir kaynak açısından Türkiye’nin ilk Türkçe kaynak niteliğini taşıyan ve Programatik olarak iş sektörüne yönelik uygulamalar geliştirdiğim ilk Türkçe Gömülü Sistemler ile RFID Programlaması içerikli kitabım Microsoft .Net teknolojilerinden C#.Net ve VB.Net programlama dilleriyle yazım aşaması devam etmektedir. Önümüzdeki aylarda kısmet olursa anlaştığımız yayın evinden piyasaya sürülecektir. Kullanıcı arayüz tasarımı ve programlamasında C#.Net ve VB.Net dillerini kıyas seklinde ele aldığım bu kitapta, Gömülü Sistemler tarafında Microsoft Embedded Microframework ve Embedded C programlama dili kullanılmaktadır.

GÖMÜLÜ SİSTEM NEDİR?

En basit ifadeyle bir Gömülü Sistem; Genellikle gerçek zamanlı (real-time) işlem kısıtlamalarıyla büyük bir sistem içinde belirli kontrol fonksiyonları için tasarlanmış bir bilgisayar sistemidir.

Genellikle, donanım ve mekanik parçalarını içeren bir tam donanımlı cihazın bir parçası olarak yerleştirilmiştir.

Yani, genel amaçlı bilgisayarlar (örneğin; Kişisel Bilgisayarlar) gibi istenilen ihtiyaçlara cevap veren bir sistem değildir. Gömülü Sistemleri, genel amaçlı kişisel bilgisayarlardan ayıran en temel özellik, gömülü sistemlere ait özel tanımlanmış fonksiyon ve görevleri yerine getirmeleridir.

Gömülü Sistemler (Embedded Systems),günümüzde yaygın olarak kullanılan birçok cihazı kontrol eden bir sistemdir. Tipik örneklerine göz atacak olursak; Video kaydedicileri, Mikrodalga fırın ve buzdolabı gibi yaygın olarak birçok ev aletlerinde kullanılmaktadır.Ayrıca savunma sistemlerinde, uçak,araba gibi sistemlerde de yaygın olarak Gömülü Sistemler kullanılmaktadır.

Gömülü Sistemler, gömülü bir sistemin çekirdeğini işleyen Mikro denetleyiciler (Microcontrollers) ve Dijital Sinyal İşlemcileri (Digital Signal Processors-DSP) ve Mikroişlemciler içerirler. Daha açık bir şekilde ifade etmek gerekirse, Bahsedilen Mikro denetleyiciler ve Mikroişlemciler belirli bir sayıda bir işlevi yerine getirmek için yazılımsal olarak programlanan bilgisayar sistemleridir.

Günümüzde kullanıcıların kullandığı genel amaçlı bilgisayarlar (ör; Kişisel Bilgisayarlar-PC) üzerinde istenilen yazılımlar çalıştırılabilme özelliğine sahip iken, gömülü sistemler yarı kalıcı olarak isimlendirilen Firmware olarak adlandırılan sistemlerdir.

Burada unutulmaması gereken en önemli anahtar kelime, Gömülü Sistemlerin belirli bir görevi yerine getirmeleri amaçlı olarak tasarlanmış olmalarıdır.

GÖMÜLÜ SİSTEMLERİN UYGULAMA ALANLARI

Başlangıçta, gömülü sistemler büyük ve Kritik iş uygulamalarında kullanıldı. Örneğin;

-          Roket ve uydu kontrolü

-          Enerji üretim kontrolü

-          Telefon anahtarları

-          Hava Trafik Kontrol

Gibi alanlarda kullanılan gömülü sistemler daha sonra hayatın her alanına giren Gömülü sistemler teknolojisi özellikle küresel taşımacılık sektöründe de kullanılmaya başlanılmıştır. Örneğin; Aviyonik,Uzay ,otomotiv, ve trenler gömülü sistem teknolojilerini içermektedirler. Bunlara ek olarak söyleyebileceğimiz ve aklınıza gelen her alanda yine bu teknoloji git gide yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Radyolar, TV’ler, Kameralar, Ses ve Görüntü Sistemleri, Ev aletleri, Telefonlar… Akla gelebilecek her yerde…

Gelişmiş gömülü sistemler, aşağıdaki sistemlerin gelişmesine katkı sağlayan teknolojileri içerir;

  -->  İşlem Kontrol Sistemleri(Enerji üretimi ve dağıtımı, Fabrika Otomasyonu ve Optimizasyonu vb)
  -->  Telekomünikasyon ve Haberleşme (Uydular, Cep telefonları ve Telekom ağları vb.),
  -->  Enerji Yönetimi (Üretim, Dağıtım ve Optimum kullanım)
  -->  Güvenlik ve Takip Sistemleri(e-ticaret, akıllı kartlar, RFID Teknolojileri vb.)
  -->  Sağlık (Biyomedikal Hastane Ekipmanları ve Mobil izleme Sistemleri)

Son birkaç yıl içinde Gömülü Sistem ve Teknolojileri fizibilite çalışmalarıyla paralel olarak daha Optimal bir seviyeye ulaşma eğilimine girmiştir. Buradaki Optimal eğilimden kasıt,

-          Daha düşük maliyette bir Pazar payının hedeflenmesi

-          Fiziksel ve Elektronik ortamda sorunsuz uyum

-          Gerçek dünyanın sınırlarını anlamak .

Örneğin: Standartlar, Güvenirlilik, Uygunluk, Sağlamlık, Güç Tüketimi ve maliyet gibi.

Yukarıda saydığımız sektörlere dair detaylarına girmeyeceğim ama konumuzla ve ilgili teknolojimizle alakalı olan Güvenlik ve Takip Sistemlerinden Akıllı Kartlar ve RFID Teknolojilerini bir sonraki yazımızda ele alacağım.     
Bugünlükte bizden bu kadar diyor ve makalemizin sonuna gelmiş bulunuyoruz. Kafanıza takılan soru işaretleri var ise mail yoluyla sorularınızı iletebilirsiniz.
Yazılım ve Programlama aşkı ile tutuştuğumuz bir sonraki yazımızda görüşmek dileğiyle.

Saygılarımla;

Muhammed ÖNAL
Bilgisayar & Gömülü Sistemler Mühendisi
Copyright © Muhammed ÖNAL , 2012