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[사물인터넷 공학 입문을 위한 전체 지식 포인트 최종 검토] 4장 사물인터넷 지능형 하드웨어 및 임베디드

2024-07-11

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4장 IoT 지능형 하드웨어 및 임베디드

임베디드 기술의 기본 개념

임베디드 시스템 개발 프로세스
  • 첫 번째 단계: 프로그래머블 컨트롤러 시스템을 핵심으로 하는 연구 단계
  • 2단계 : 임베디드 중앙처리장치 CPU와 간단한 운영체제를 핵심으로 하는 단계
  • 세 번째 단계: 임베디드 운영체제로 표시되는 단계
  • 네 번째 단계: 네트워크 운용 기반의 임베디드 시스템 개발 단계
임베디드 시스템 아키텍처

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임베디드 시스템의 특징

특정 애플리케이션을 위한 특수 컴퓨터 시스템

응용 프로그램의 특정 요구 사항에 맞게 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어를 조정합니다.

컴퓨터 기능, 신뢰성, 비용, 크기 및 전력 소비에 대한 요구 사항에 적응

IoT 스마트 하드웨어

지능형 하드웨어의 기본 개념

"인터넷 센서 컴퓨팅, 통신, 지능형 제어, 빅데이터 클라우드 컴퓨팅" 등 여러 기술의 통합을 구현하며 그 핵심은지능형 기술

이는 하드웨어 기술이 더욱 지능적이고 사용자 친화적인 상호 작용 방법으로 변하고 '클라우드'에 통합되는 추세를 나타냅니다. 이는 스마트 하드웨어가 사물 인터넷 산업 발전에서 새로운 핫스팟이 될 것임을 나타냅니다.

"지능형 하드웨어 산업 혁신 및 발전을 위한 특별 조치(2016~2018)"에서는 개발에 중점을 둔 지능형 하드웨어 제품의 5가지 범주(지능형 웨어러블 장치, 지능형 차량 탑재 장비, 지능형 의료 및 건강 장비, 지능형 서비스)를 명확히 했습니다. 로봇 및 산업용 지능형 하드웨어 장비.

일체 포함

인공지능(Artificial Intelligence)은 인간의 지능을 시뮬레이션, 확장, 확장하기 위한 이론, 방법, 기술 응용 시스템을 연구하고 개발하는 과학입니다.

인공지능 연구의 목표는 기계에게 인간처럼 사물을 생각하고 식별하고 처리할 수 있는 능력을 부여하는 것입니다.

인공지능 연구의 기본 내용:

  1. 지능형 감지
  2. 지능적인 추론
  3. 지능적인 추론
  4. 스마트액션
인간 컴퓨터 상호 작용

스마트 하드웨어를 지원하는 6가지 기술은 다음과 같습니다.인간-컴퓨터 상호작용, 하드웨어 구조, 소프트웨어 애플리케이션, 장비 협업, 정보 보안 및 에너지 제어

"애플리케이션 혁신"은 사물 인터넷 개발의 핵심이며 "사용자 경험"은 사물 인터넷 애플리케이션 설계의 핵심입니다. 사물 인터넷 지능형 하드웨어의 인간-컴퓨터 상호 작용 모드.

성공적인 IoT 스마트 하드웨어 설계는 다양한 IoT 애플리케이션 시스템 요구 사항 및 사용자 액세스 방법을 기반으로 IoT 스마트 하드웨어의 인간-컴퓨터 상호 작용 문제를 성실하게 해결해야 합니다. 인간-컴퓨터 상호 작용에 대한 많은 훌륭한 아이디어가 사물 인터넷 애플리케이션이 될 수도 있습니다. 특정 분야

인간-컴퓨터 상호작용의 기본 방법

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IoT 지능형 하드웨어와 인간-컴퓨터 상호작용의 특성

기존의 키보드 및 마우스 입력 방식과 화면 텍스트 및 그래픽 상호 작용 방식은 더 이상 모바일 환경 및 휴대용 IoT 단말 장치의 애플리케이션 요구 사항에 적합하지 않습니다. 개발될.

웨어러블 컴퓨팅 장치는 인간과 컴퓨터의 상호작용 연구에 사용됩니다.가상 상호 작용, 얼굴 인식, 가상 현실 및 증강 현실, 뇌파 제어, 플렉서블 디스플레이 및 플렉서블 배터리 등새로운 기술은 사물 인터넷 지능형 하드웨어의 특별한 요구에 적응할 수 있으며 사물 인터넷 지능형 하드웨어의 인간-컴퓨터 상호 작용 기술 연구에서 중요한 참조 및 시연 역할을 합니다.

  1. 가상 상호작용 기술
  2. 얼굴 인식 기술
  3. 가상현실과 증강현실 기술
    1. 가상현실의 특징: 몰입감, 상호작용성, 상상력
    2. 데스크탑 가상현실 시스템, 몰입형 가상현실 시스템, 분산 가상현실 시스템, 증강현실 시스템
  4. 유연한 디스플레이 기술
  5. 유연한 배터리 기술

웨어러블 컴퓨팅 연구와 사물인터넷에서의 응용

웨어러블 컴퓨팅(Wearable Computing)의 기본 개념

사물 인터넷 애플리케이션의 발전으로 웨어러블 컴퓨팅 애플리케이션은 현재 스마트 의료, 스마트 홈, 스마트 교통, 스마트 산업 및 스마트 그리드 분야로 확장 및 발전하고 있습니다.

웨어러블 컴퓨팅은 '사람 중심', '인간과 기계의 통합'이라는 특성을 구현하고 착용자에게 '독점' 및 '개인화' 서비스를 제공합니다.

웨어러블 컴퓨팅 장치는 '클라우드 엔드' 모드에서 작동하며 웨어러블 컴퓨팅과 빅 데이터 기술의 통합은 웨어러블 컴퓨팅 장치의 연구 개발과 사물 인터넷 응용에 큰 영향을 미칠 것입니다.

분류
  1. 헤드셋
  2. 착용 스타일
  3. 손에 쥔
  4. 발 마모

사물인터넷 분야의 지능형 로봇 및 응용 연구

1세대 로봇의 주요 특징은 고정된 위치, 프로그래밍되지 않은, 센서 없는 전자 기계 장치로, 주어진 작업 순서에서만 작동할 수 있습니다.

2세대 로봇의 주요 특징은 센서를 적용해 로봇의 조작성이 향상된다는 점이다.연구진은 인공지능 방향으로 발전하기 위해 촉각 센서, 압력 센서, 시각 감지 시스템 등 다양한 센서를 로봇에 장착한다.

3세대 로봇의 주요 특징은 다양한 센서를 탑재해 복잡한 논리적 추론, 판단, 의사결정이 가능하고, 기초적인 인식과 자동 프로그램 생성 능력, 장애물 자동 회피 능력 등이다.

4세대 로봇의 주요 특징은 첨단 인공지능, 자기 복제, 자동 조립, 로봇 네트워크에서 '클라우드 로봇'으로의 진화 등이다.

응용 전망

네트워크를 통해 제어되는 지능형 로봇은 세상에 대한 뛰어난 인식력과 지능형 처리 능력을 우리에게 보여주고 있습니다.지능형 로봇은 환경 보호, 재해 예방 및 구호, 보안, 항공우주, 군사, 산업, 농업, 의료 및 건강 관리 등 분야에서 사물 인터넷을 적용하는 데 중요한 역할을 할 수 있으며 반드시 국가의 중요한 구성원이 될 것입니다. 사물 인터넷

사물 인터넷 개발의 궁극적인 목표는 단순히 사물을 다른 사물과 상호 연결하는 것이 아니라 컴퓨팅, 통신, 제어, 협업 및 자율성 기능을 갖춘 많은 지능형 장치를 생성하여 실시간 인식, 동적 제어 및 정보 서비스를 달성하는 것입니다. 지능형 로봇 연구의 목표 또한 추구하는 것은 로봇의 행동, 학습, 지식 인식 능력입니다. 현 시점에서 지능형 로봇은 사물 인터넷의 연구 목표와 많은 유사점을 가지고 있습니다.

클라우드 컴퓨팅, 빅 데이터 및 지능형 로봇 기술의 통합으로 인해 클라우드 컴퓨팅의 강력한 컴퓨팅 및 저장 기능으로 인해 지능형 로봇의 많은 컴퓨팅 및 저장 작업이 집중될 수 있습니다. 클라우드는 단일 로봇이 클라우드 컴퓨팅 및 스토리지 리소스에 액세스할 수 있도록 허용하여 로봇에 필요한 온보드 컴퓨팅 및 스토리지를 줄이고 로봇 제조 비용을 절감하며 사물 인터넷에서 지능형 로봇 애플리케이션의 높이와 깊이를 높입니다.

분류
  1. 산업용 로봇
  2. 농업용 로봇
  3. 서비스 로봇
  4. 의료 로봇
  5. 마이크로로봇
  6. 미세 조작 로봇
  7. 휴머노이드 로봇
  8. 장난감 로봇
  9. 특수로봇
  10. 우주 로봇
  11. 군용 로봇