Materi tentang Sistem Terbenam (Embedded System)

Assalamu‘alaikum wr. wb.

Hello guys, Kembali lagi bersama Inzaghi's Blog! Jika sebelumnya pernah berjumpa di Mata Kuliah Arsitektur Komputer, sekarang waktunya membuka lembaran baru di Matkul Sistem Terbenam atau disebut juga dengan Embedded System. Tahukah apa itu Embedded System? Berikut, inilah paparannya pada Artikel ini.

Sumber Artikel Materi : Edoostory.id, Kmtech.id, dan Barki.UMA.ac.id

Suatu sistem merupakan pengaturan yang mana seluruh unitnya bekerja dengan tepat menggunakan aturan. Ini pula bisa didefinisikan menjadi cara buat bekerja, mengorganisir atau melakukan banyak tugas tepat menggunakan planning permanen. Misalnya, jam tangan merupakan sebuah sistem. Komponen-komponen tersebut mengikuti seperangkat aturan buat menerangkan ketika ada keliru satu bagiannya gagal, arloji akan berhenti bekerja. Jadi kita bisa mengatakan, pada suatu sistem, seluruh subkomponennya bergantung satu sama lain. Sistem Embedded merupakan kombinasi perangkat keras dan software komputer, baik menggunakan kemampuan permanen atau bisa diprogram, yang didesain buat fungsi eksklusif atau fungsi pada sistem yang lebih luas . Mesin industri, perangkat industri pertanian, mobil, alat-alat medis, kamera, alat-alat tempat tinggal tangga, pesawat terbang, mesin penjual otomatis dan mainan, dan perangkat seluler adalah model yang memungkinkan buat penerapan sistem Embedded. PTS Terbaik Sumatera Embedded System ini didedikasikan buat perintah spesifik, misalnya rancangan desain buat mengoptimasi mesin, pengurangan berukuran dan porto produk, atau menaikkan performa kerja.

A. Pengertian Sistem Terbenam (Embedded System)

Embedded system atau sistem tertanam adalah sistem komputer yang dirancang khusus untuk tujuan tertentu dan biasanya sistem tersebut tertanam dalam satu kesatuan sistem. Embedded system ini terdiri dari perangkat keras (hardware) dan perangkat lunak (software). Perangkat keras embedded system meliputi Mikroprosesor atau Mikrokontroler dengan tambahan memori eksternal, I/O dan komponen lainnya. Sedangkan perangkat lunak embedded system berfungsi sebagai penggerak pada sistem. Perangkat lunak embedded system biasanya disebut firmware karena perangkat lunak tipe ini dimuat ke ROM, EPROM atau memory flash. Sekali program dimasukkan kedalam perangkat keras maka tidak akan pernah berubah kecuali diprogram ulang.

Sistem Embedded memiliki 3 (Tiga) Komponen :

1. Memiliki Hardware.
2. Memiliki Software dan Firmware.
3. Memiliki sistem operasi waktu nyata atau Realtime Operating system (RTOS) yang mengawasi perangkat lunak aplikasi dan menyediakan mekanisme untuk membiarkan prosesor menjalankan proses sesuai penjadwalan dengan mengikuti rencana untuk mengontrol latensi. RTOS mendefinisikan cara sistem bekerja. RTOS menetapkan aturan selama pelaksanaan program aplikasi. Sistem Embedded skala kecil mungkin tidak memiliki RTOS.

Jadi kita dapat mendefinisikan sistem Embedded sebagai sistem berbasis mikrokontroler, berbasis perangkat lunak, andal, sistem kontrol waktu-nyata.

B. Struktur Dasar Sistem Terbenam (Embedded System)

Berikut inilah Arsitektur dari Sistem Terbenam, Ilustrasi berikut menunjukkan struktur dasar Sistem Terbenam :

1. Sensor : Alat ini mengukur kuantitas fisik dan mengubahnya menjadi sinyal listrik yang dapat dibaca oleh pengamat atau oleh instrumen elektronik seperti konverter A2D. Sensor menyimpan jumlah yang diukur ke memori.
2. A-D Converter : Konverter analog-ke-digital mengubah sinyal analog yang dikirim oleh sensor menjadi sinyal digital.
3. Processor & ASICs : Prosesor memproses data untuk mengukur output dan menyimpannya ke memori.
4. D-A Converter : Konverter digital ke analog mengubah data digital yang diumpankan oleh prosesor ke data analog.
5. Aktuator : Aktuator membandingkan output yang diberikan oleh Konverter D-A dengan output aktual yang diharapkan yang tersimpan di dalamnya dan menyimpan output yang disetujui.

C. Perkembangan Masa Kini Embedded System

Perangkat untuk transit systems, sistem untuk elevators Distributed control Small system Mobile phones, Sistem untuk Signal processing systems Real-time video, sistem untuk set-top boxes, sistem menjalankan DVD players, sistem untuk medical equipment, residential gateways. Perangkat Network routers, Perangkat switches, layanan firewalls, sistem home appliances, perangkat toys, sistem smartcards, Layanan MP3 players, perangkat PDAs.

D. Kategori Sistem Terbenam (Embedded System)

Adapun berdasarkan fungsi dan performanya embedded system dapat dikategorikan sebagai berikut ini, yaitu :

1. Embedded System Stand Alone (Berdiri Sendiri)

Yang dimaksud dengan stand alone di sini yaitu dimana embedded system ini dapat bekerja sendiri. Embedded System ini dapat menerima input digital atau analog, melakukan kalibrasi, konversi, pemrosesan data lalu menghasilkan output data ke peripheral output contohnya display LCD.

Contoh alat yang termasuk kategori stand alone dalam kehidupan sehari-hari ada konsol video game, MP3 player dan kamera digital.

2. Embedded System Real-Time

Dapat dikatakan sebagai embedded system real-time jika waktu respon merupakan hal yang sangat penting. Ada 2 tipe embedded system real-time yaitu embedded system hard real-time dan soft real-time.

a. Embedded System Hard Real-time

Pada embedded system ini, jika operasi pengerjaannya melebihi waktu yang sudah ditentukan dapat mengakibatkan kegagalan yang fatal dan dapat menyebabkan kerusakan pada alat. Sistem ini memiliki batasan waktu respon yang sangat kritis, yaitu dalam milidetik bahkan dapat lebih singkat lagi. Dalam kehidupan sehari-hari embedded system ini dapat kita jumpai contohnya saja kontrol kantong udara pada mobil. Embedded system ini harus dapat bekerja dengan batas waktu yang sangat tepat, pemilihan chip dan RTOS sangatlah penting pada embedded system real-time ini.

b. Embedded System Soft Real-time

Untuk embedded system ini, keterlambatan waktu respon dapat ditoleransi pada batas yang tertentu. Keterlambatan respon akan menyebabkan performansi menurun, namun sistem dapat terus berjalan/ beroperasi. Contoh alat dengan sistem ini dalam kehidupan sehari-hari adalah microwave dan mesin cuci.

3. Networked Embedded System

Sistem embedded jaringan ini menghubungkan jaringan dengan interface network ke sumber akses. Jenis jaringan yang dihubungkan bisa berupa Local Area Network (LAN), Wide Area Network (WAN) atau internet. 

E. Contoh Sistem Terbenam (Embedded System)

Secara fisik Embedded System dibagi menjadi 3 Bagian yaitu Portable Devices, Large Stationary Installations, dan Largely Complex Systems.

1. 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.

2. 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).

3. 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.

Itulah Ringkasan mengenai apa saja yang dipelajari pada Materi Kuliah Sistem Terbenam (Embedded System). Nantikan pembahasan selanjutnya mengenai Arduino. Semoga saja Artikel ini sangat bermanfaat bagi para Mahasiswa Teknik Informatika.

Terima Kasih 😄😘👌👍 :)

Wassalammu‘alaikum wr. wb.