• 2024-12-03
• MND Robotics

Otonom Mobil Robotlarda Güvenlik ve Verimliliği Artıran Gömülü Yazılım Altyapısı: RTOS ve Haberleşme Protokolleri

MND Robotics olarak, Otonom mobil robotların(AMR) karmaşıklığı ve kritik görevlerinin üstesinden gelmek için en son teknolojileri kullanmaya kararlıyız. Bu yazıda, AMR'larda kullandığımız sistem yapıları, gömülü sistemde kullandığımız Real-Time Operating System (RTOS) ve General-Purpose Operating System (GPOS) arasındaki farkları,CANBus ve Ethernet protokollerinin gömülü sistem yazılımında nasıl kullanıldığını ve bu teknolojilerin AMR'larımızın güvenliğini ve verimliliğini nasıl artırdığını inceleyeceğiz.

Sistem Yapıları:

Sistemler, belirli bir amaca ulaşmak için bir araya getirilen bir dizi bileşenden oluşur. AMR’lar de bu prensibe dayalı olarak tasarlanır. AMR'larda kullanılan temel sistem yapıları şunlardır:

1. Donanım:

AMR'ın fiziksel bileşenlerini içeren katmandır. Motorlar, sensörler, kontrolörler ve aktüatörler gibi bileşenler bu katmana dahildir.

2. Yazılım:

Donanımın nasıl çalışacağını ve neleri yapacağını belirleyen talimatları içeren katmandır. Gömülü sistem yazılımı, AMR’ın kontrol sistemi, bilgisayar ile haberleşme ve sensör veri işleme sistemi gibi alt sistemlerini içerir.

3. Ağ:

Donanım ve donanım yazılımının üst seviye kontrol yazılımı ile haberleşmesini sağlayan ve sistemin bir bütün olarak koordine bir şekilde çalışmasını sağlayan katmandır.

Gömülü Sistemlerde İşletim Sistemleri:

Gömülü sistemler, belirli bir görevi yerine getirmek için tasarlanmış ve özel donanıma sahip bilgisayar sistemleridir.

Gömülü sistemlerde iki ana işletim sistemi türü kullanılır:

1. Gerçek Zamanlı İşletim Sistemleri (RTOS):

• Belirli bir zaman aralığında belirli görevleri tamamlama garantisi verir.

• Sınırlı kaynaklara sahip sistemlerde çalışabilir.

• Deterministiktir, yani görevlerin ne zaman ve nasıl yürütüleceğini önceden tahmin etmek mümkündür.

• Kritik sistemlerde kullanılır.

2. Genel Amaçlı İşletim Sistemleri (GPOS):

• Farklı türde görevleri yerine getirebilir.

• Daha fazla kaynak gerektirir.

• Stokastiktir, yani görevlerin ne zaman ve nasıl yürütüleceğini önceden tahmin etmek zordur.

• Genel kullanım için uygundur.

Neden RTOS Kullanıyoruz?

Gömülü sistem; motor kontrolü, sensör veri işleme ve iletişim gibi kritik görevleri yerine getiren ve AMR’larımıza hayat veren alt seviye bir sistemdir . Bu görevlerin gecikmesiz ve kesintisiz bir şekilde tamamlanması, AMR’ın güvenli ve verimli bir şekilde çalışması için kritik öneme sahiptir. RTOS, bu kritik görevlerin belirli bir zaman aralığında tamamlanmasını garanti ederek AMR’ların güvenliğini ve verimliliğini artırır.

RTOS Kullanımının Avantajları:

1. Verilerin Zamanında ve Daha Güvenilir İşlenmesi:

RTOS, belirli görevlerin belirli bir zaman aralığında tamamlanmasını garanti ederek verilerin zamanında ve daha güvenilir bir şekilde işlenmesini sağlar. Bu sayede AMR’ın gecikmeden ve hatasız bir şekilde çalışması sağlanır.

2. Çevre Farkındalığının Gerçek Zamanlı Yapılması:

RTOS, AMR’ın çevresini gerçek zamanlı olarak algılamasını ve anlık kararlar vermesini sağlar. Bu sayede AMR, çevresindeki engellerden ve diğer nesnelerden kaçınabilir ve en verimli rotayı seçebilir.

3. Daha Hızlı Tepki Süresi:

RTOS, AMR’ın çevresel değişikliklere daha hızlı tepki vermesini sağlar. Bu sayede AMR, acil durumlarda daha hızlı bir şekilde durabilir veya yön değiştirebilir.

CANBus ve Ethernet Protokolleri:

AMR’larımızda farklı sistemler ve sensörler arasında veri alışverişi için CANBus ve Ethernet protokollerini kullanıyoruz. Bu protokoller sayesinde AMR’larımızın güvenliğini ve verimliliğini arttırıyor ve araçların başka sistemlere entegrasyonunu kolaylaştırıyoruz.

CANBus Protokolü:

• Güvenlik ve Dayanıklılık: Kazalara ve elektriksel parazitlere karşı dirençlidir.

• Veri Güvenliği: Veri bütünlüğünü ve güvenliğini sağlayarak otomotiv uygulamalarında güvenilir iletişim sunar.

Ethernet Protokolü:

• Yüksek Hızlı Veri Aktarımı: Karmaşık sensörlerden ve kameralardan gelen büyük miktarda veriyi işleyebilir ve alt seviye yazılımın üst seviye kontrol yazılımı ile arasındaki bağlantıyı güvenli ve hızlı bir şekilde en düşük gecikmelerle gerçekleştirir.

• Geleceğe Yönelik Uyumluluk: Yeni teknolojilerle uyumludur.

Gömülü Sistem Yazılımı ve Haberleşme Protokolleri:

Gömülü sistem yazılımı, AMR’larımızın donanım ve yazılım bileşenlerini kontrol etmek ve koordine etmek için kullanılır. Haberleşme protokolleri, gömülü sistem yazılımı tarafından farklı sistemler ve sensörler arasında veri alışverişi için kullanılır.

CANBus ve Ethernet protokolleri, gömülü sistem yazılımında şu amaçlarla kullanılır:

Sensör Veri Alımı: Sensörlerden gelen verileri AMR’ın kontrol sistemine aktarır. AMR'ın çevresini algılamasına ve doğru navigasyon yapmasına yardımcı olur.

Komut Gönderme: AMR’ın motor kontrolü gibi fonksiyonlarını kontrol etmek için komutlar gönderir. AMR’ın istenilen şekilde hareket etmesini sağlar.

Teşhis ve Hata Ayıklama: AMR’ın sistem durumunu izlemek ve hataları tespit etmek için kullanılır. AMR’ın arızalanmadan çalışmasını ve sorunların hızlı bir şekilde çözülmesini sağlar.

CANBus ve Ethernet protokollerinin kullanımı, gömülü sistem yazılımının daha güvenli, daha verimli ve daha sağlam olmasını sağlar.

MND Robotics olarak  AMR’larımızda otomotiv sektöründe sıkça kullanılan CANBus ve Ethernet protokollerini birlikte kullanıyoruz. Bu haberleşme protokolleri sayesinde araçlarımıza aşağıdaki avantajları sağlıyoruz ;

• Veri Güvenliği: Ethernet ve CANBus, veri bütünlüğünü ve güvenliğini sağlayarak araç içi iletişimde güvenilirlik sunar.

• Düşük Gecikme Süreleri: CANBus gibi protokoller, gerçek zamanlı kontrol uygulamaları için düşük gecikme süreleri sağlar.

• Yüksek Bant Genişliği: Ethernet, karmaşık veri iletimi için yüksek bant genişliği sağlar.

Ayrıca, bu protokollerin kullanımıyla araçlarda iletişim daha güvenli hale gelir ve veri aktarımı daha hızlı ve daha güvenilir bir şekilde gerçekleşir.

Firmamız, müşterilerimize daha yüksek performans, güvenilirlik ve güvenlik sunabilmek için bu teknolojileri otonom mobil robotlarımızda aktif olarak kullanmaktadır.