EMBEDDED SYSTEM

A.    APA ITU EMBEDDED SYSTEM?

Embedded System atau sistem tertanam adalah sistem komputer yang biasanya dirancang untuk tujuan khusus. Embedded system ini mencakup perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software) yang sudah tertanam.

Untuk perangkat keras embedded system sendiri biasanya terdiri dari mikroprosor atau mikrokontroler, memori eksternal, I/O, serta komponen lainnnya. Sementara, perangkat lunak embedded system sendiri berfungsi sebagai penggerak pada sistem. Tentunya embedded system ini berbeda dengan sistem biasa yang hanya di desain untuk general purpose.

Pada dasarnya embedded system ini mencakup tiga komponen yang tertanam, diantaranya hardware (perangkat keras), memiliki software (perangkat lunak) dan firmware, serta memiliki sistem operasi waktu nyata (real time) yang berfungsi untuk mengawasi perangkat lunak aplikasi dan menyediakan mekanisme untuk membiarkan prosesor menjalani porses sesuai yang sudah ditentukan waktunya.

Jadi, bisa disimpulkan bahwa embedded system ini merupakan sistem yang melibatkan mikrokontroler, perangkat lunak, dan sistem kontrol real time dalam pengaplikasiannya. Untuk mengetahui lebih jelasnya, simak penjelasan di bawah ini.

B.     KATEGORI EMBEDDED SYSTEM

Berdasarkan kinerja dan kebutuhan fungsional sistem embedded system dapat diklasifikasikan menjadi empat kategori :

1.      Sistem tertanam yang berdiri sendiri

Sistem yang satu ini tidak memerlukan sistem host seperti sistem komputer biasa karena mampu bekerja dengan sendirinya. Dibutuhkan input dari port input baik analog ataupun digital proses.

Selain itu, sistem tertanam stand alone juga mampu menghitung dan mentransfer data dan memberikan data yang dihasilkan melalui perangkat yang terhubung-yang mengontrol, drive atau menampilkan perangkat yang berhubungan. Contoh pengaplikasian dari embedded system stand alone ialah pemutar mp3, kamera digital, konsol video games, oven microwave, dan sistem pengukuran suhu.

2.      Sistem tertanam waktu nyata

Sistem tertanam waktu nyata adalah sebuah sistem yang memiliki waktu nyata yang mampu memberikan hasil yang dibutuhkan dalam jangka waktu tertentu. Jenis sistem tertanam ini mengikuti tenggat waktu nyata yang diklasifikasikan menjadi dua jenis yakni sistem ternatam waktu nyata lunak dan sistem tertanam waktu keras jika ditinjau berdasarkan ketepatan waktu.

3.      Sistem tertanam jaringan

Sistem tertanam jaringan yakni embedded system yang memiliki jaringan untuk mengakses sumber daya. Jaringan yang terhubung dapat berupa LAN, WAN, atau bahkan jaringan internet. Koneksinya sendiri dapat berupa kabel ataupun nirkabel.

Sistem tertanam semacam ini adalah area teknologi yang paling cepat berkembang dalam aplikasi sistem. Sistem web tertanam merupakan jenis sistem di mana semua perangkat dikendalikan oleh browser web. Misalnya saja jaringan LAN yang merupakan sistem keamanan rumah di mana seluruh sensor terhubun dan dijalankan pada protokol TCP/IP yang dilindungi.

4.      Sistem tertanam seluler

Sistem tertanam seluler ini sangat disukai dan sering digunakan. Biasanya Anda bisa menemukan sistem tertanam seluler pada perangkat elektronik seperti ponsel, kamera digital, pemutar mp3 nirkabel, dan asisten digital pribadi, dan lainnya. Biasanya yang menjadi keterbatasan dalam sistem tertanam seluler adalah keterbatasan memori.

Untuk kategori lain dari embedded system berdasarkan kinerja mikrokontroler, maka dibagi menjadi tiga kategori, sebagai berikut :

·         Sistem tertanam skala kecil

Biasanya sistem tertanam skala kecil dirancang dengan mikrokontroler 8-bit atau 16-bit tunggal. Mereka memiliki perangkat keras yang berskala kecil dimana kompleksitas perangkat lunaknya merupakan board-level design (desain tingkat papan). Bahkan biasanya hanya dioperasikan menggunakan baterai.

Sistem tertanam kecil ini menggunakan bahasa pemrograman C dalam perakitannya, dan kode yang dapat dieksekusi akan ditempatkan dengan tepat di memori sistem. Perangkat lunak harus sesuai dengan memori yang ada namun tetap memperhatikan kebutuhan untuk membatasi disipasi daya saat sistem berjalan terus menerus.

·         Sistem tertanam skala menengah

Sistem tertanam skala menengah ini merupakan sistem yang biasanya dirancang dengan satu atau berbagai mikrokontroler 16-bit atau 32-bit atau menggunakan Digital Signal Processor (DSP) atau Reduced Instruction Set Computers (RISCs) yang digunakannya.

Sistem yang satu ini memiliki kompleksitas perangkat lunak yang komplek dari sistem tertanam skala menengah. Untuk alat yang digunakan dalam sistem ini diantaranya: RTOS, alat rekayasa kode sumber, simulator, debugger, dan lingkungan pengembangan terpadu.

·         Sistem tertanam yang Canggih

Sistem tertanam yang canggih ini memiliki komplesitas perangkat keras dan perangkat lunak yang cukup besar. Dimana membutuhkan prosesor ASIP, IP, dan PLA yang dapat diskalakan atau dikonfigurasi dan susunan logika yang bisa diprogram. Sistem yang satu ini biasanya dogunakan untuk aplikasi canggih yang memerlukan desain bersama perangkat keras dan perangkat lunak yang teringerasi. Mereka dibatasi oleh kecepatan pemrosesan yang tersedia di unit perangkat keras mereka.

Fungsi perangkat lunak yang tertanam ini sebagai algoritma enkripsi dan penguraian, transformasi kosinus diskrit dan algoritma transformasi terbalik, susunan protokol TCP/IP dan fungsi driver jaringan diimplementasikan dalam perangkat keras untuk mendapatkan kecepatan tambahan dengan menghemat waktu. Ada beberapa fungsi sumber day aperangkat keras dalam sistem juga yang diimplementasikan ke dalam perangkat lunak.

C.     CONTOH EMBEDDED SYSTEM

Setelah menegatahui kategori embedded system, Anda juga perlu mengetahui apa saja contoh dari embedded system jika dilihat secara fisiknya, diantaranya:

1.      Portable Devices

Portable devices merupakan jenis embedded system yang paling sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya saja jam tangan, kamera digital, modem, kulkas, mesin cuci otomatis, televisi, telepon, dan masih banyak lagi. Seluruh barang-barang elektronik ini menggunakan embedded system di dalamnya.

2.      Large Complex System

Large complex system ini merupakan jenis embedded system yang lebih kompleks dan memiliki cakupan yang biasanya lebih luas. Embedded system yang satu ini digunakan untuk tujuan yang bermanfaat bagi banyak orang atau untuk kebutuhan publik. Contohnya adalah lampu lalu lintas, mesin kontrol di pabrik atau Programmable Logic Controller (PLC).

3.      Largely Complex Systems

Terakhir, largely compleks sistem merupakan implementasi embedded system yang jauh lebih luas lagi. Pasalnya, pembuatan largely complex system hanya bisa dilakukan oleh profesional. Contohnya adalah Hybrid Vehicles atau kendaraan hibrid yang digerakkan oleh dua bahan bakar yakni baterai yang dapat diisi ulang atau MRI (Magnetic Resonance Imaging) atau teknik penggambaran medis yang digunakan untuk mencari bagian tubuh yang sakit. Contoh lainnya yakni Avionics yang digunakan pada pesawat serta berfungsi sebagai komunikasi, navigasi, menampilkan pesawat, dan bersifat sangat kompleks.

D.    KELEBIHAN DAN KEKURANGAN EMBEDDED SYSTEM

Embedded system etrnyata memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan. Berikut ini beberapa kelebihannya:

·         Mudah disesuaikan dengan alat yang ingin dibuat.

·         Konsumsi day ayang cukup rendah.

·         Biaya relatif murah atau terjangkau.

·         Adanya peningkatan kerja.

Di sisi lain, embedded system juga memiliki kekurangan yakni:

·         Upaya pengembangan yang tinggi.

·         Memakan waktu yang lama untuk memasarkan.