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FSM 기반 Recovery Mode 설계로 40년 된 의료 장비 제어 시스템 현대화
My First Embedded System with a 40-Year-Old Machine
AI 요약
Context
기계식 제어 메커니즘의 파손으로 인한 Arduino 기반의 제어 시스템 재설계 필요 상황. 고정된 시퀀스만 수행하는 Primitive Motor 제어 방식과 센서 의존적 구조로 인한 예외 처리의 어려움이 존재함.
Technical Solution
- 상호 배타적인 상태 정의를 통한 FSM(Finite State Machine) 아키텍처 설계로 상태 전이의 예측 가능성 확보
- 비정상 상태 진입 시 물리적 위치와 소프트웨어 상태를 동기화하는 Recovery Mode 구현을 통한 시스템 복원력 강화
- Watchdog Timer 도입으로 Electrical Noise에 의한 프로세서 프리징 발생 시 2초 이내 자동 재시작 메커니즘 구축
- Normal Mode(14시간)와 Test Mode(3분)의 이원화 설계를 통한 엣지 케이스 검증 및 테스트 사이클 효율화
- 센서 데이터 기반의 물리적 위치 추론 로직을 통한 EEPROM 부재 상황에서의 상태 복구 전략 채택
실천 포인트
1. 하드웨어 제어 설계 시 상호 배타적인 상태를 정의하여 비정상 전이 가능성을 원천 차단했는가?
2. 전원 차단이나 노이즈 발생 시 시스템을 안전하게 복구할 수 있는 Recovery Mode가 정의되어 있는가?
3. 실환경 테스트 비용을 줄이기 위한 Time-scaling(Test Mode) 전략이 반영되었는가?
4. 소프트웨어 데드락 및 하드웨어 프리징 대비 Watchdog Timer와 같은 최후의 방어선이 존재하는가?