سیستم های تعبیه شده در بسیاری از دستگاه های الکترونیکی، از نظر اندازه و پیچیدگی، استفاده می شوند. برخی از نمونه‌هایی از جایی که سیستم‌های تعبیه‌شده را می‌توان یافت، خودروها، هواپیماها، ساعت‌های دیجیتال، ماشین‌های فروش خودکار، ماشین‌های لباسشویی، چاپگرها، هدفون‌ها و سفینه‌های فضایی/موشک‌ها هستند. علاوه بر این، طبق تحقیقات بازار، بازار جهانی سیستم‌های جاسازی شده تا سال 2021، تقریباً 91.9 میلیارد دلار ارزش داشت. انتظار می‌رود که با 6.2 درصد CAGR از سال 2022 تا 2029 رشد کند و تا سال 2029 به اندازه بازار تقریبی 150 میلیارد دلار برسد. نکته کلیدی این است که سیستم‌های تعبیه‌شده در همه جا وجود دارند و این زمینه در حال رشد است.
سیستم های جاسازی شده
قبل از تعریف یک سیستم تعبیه شده، اجازه دهید منظور از یک سیستم را تعریف کنیم. یک سیستم مجموعه یا گروهی از اجزا است که همه با هم کار می کنند تا به برخی از عملکردهای مورد نظر دست یابند. مفهوم‌سازی ایده‌ها با استفاده از سیستم‌ها می‌تواند به سازماندهی جریان‌های کاری در بخش‌ها و وظایف سازمان‌یافته کمک کند.
سیستم‌های تعبیه‌شده به سیستم‌هایی اطلاق می‌شوند که برای انجام عملکردهای خاص، استفاده از سخت‌افزار و نرم‌افزار، در یک سیستم بزرگتر طراحی شده‌اند. به طور معمول، آن سخت افزار یا یک ریزپردازنده یا میکروکنترلر خواهد بود که اساساً سخت افزار مبتنی بر تراشه برای محاسبات هستند. (برای اطلاعات بیشتر در مورد تفاوت بین ریزپردازنده و میکروکنترلر، بررسی کنید: میکروپروسسور در مقابل میکروکنترلر). بسیاری از دستگاه های الکترونیکی دارای سیستم های جاسازی شده خواهند بود زیرا تراشه(هایی) در دستگاهی تعبیه شده است که عملیات آن را مدیریت می کند.
سیستم‌های تعبیه‌شده می‌توانند مستقل/مستقل باشند (یعنی در دستگاه تعبیه شده‌اند، اما مستقل هستند و با سیستم‌های تعبیه‌شده دیگر ارتباط برقرار نمی‌کنند) یا بخشی از یک سیستم بزرگتر (در نتیجه با سیستم‌های تعبیه‌شده دیگر تعامل دارند). سیستم‌های تعبیه‌شده مستقل/مستقل معمولاً در دستگاه‌های ساده‌تری یافت می‌شوند که به منابع محاسباتی زیادی نیاز ندارند. نمونه‌هایی از جایی که آنها یافت می‌شوند دوربین‌ها، ماشین‌های لباسشویی، مایکروویو، ساعت‌های دیجیتال و غیره هستند.
در حالی که سیستم‌های تعبیه‌شده که بخشی از یک سیستم بزرگتر هستند برای حل مشکلات پیچیده‌تر با هم کار می‌کنند و معمولاً بسیار پویا هستند - حسگرها، داده‌ها، تجزیه و تحلیل، هوش مصنوعی / ML استفاده می‌شوند. به عنوان مثال می توان به خودروها، هواپیماها، روباتیک پیشرفته و غیره اشاره کرد که در آنها یافت می شود. با دوبار کلیک کردن روی خودروها، نمونه‌ای از یک سیستم تعبیه‌شده می‌تواند کروز کنترل تطبیقی باشد - یک فرآیند کامل از سخت‌افزار و نرم‌افزار وجود دارد که این کار را ممکن می‌سازد، اما باید بخشی از سیستم خودروی بزرگتر باشد تا مفید باشد. علاوه بر این، خروجی های کروز کنترل تطبیقی نیاز به ارتباط با سایر سیستم های تعبیه شده خودرو مانند سیستم موتور دارند.
زمینه سیستم های جاسازی شده بسیار بزرگ است و دارای طبقه بندی های متعدد است - می توان آن را بر اساس دسته برنامه، صنعت، اندازه / فاکتور شکل، مقیاس، اجزای سخت افزاری و غیره تقسیم کرد. برای این مقاله، ما بر روی سه قابلیت مختلف تمرکز خواهیم کرد: موبایل. ، شبکه و سیستم های جاسازی شده بلادرنگ. (توجه: این عملکردها جامع نیستند و متقابلاً منحصر به فرد نیستند).
سیستم های جاسازی شده موبایل به سیستم های تعبیه شده ای اطلاق می شود که بخشی از دستگاه های قابل حمل هستند، از این رو متحرک هستند. نمونه‌هایی از جایی که آنها یافت می‌شوند ساعت‌های هوشمند، هدفون، تبلت، دوربین و غیره هستند. این دستگاه‌ها معمولاً باید از سخت‌افزار کوچک‌تری برای حفظ قابلیت حمل خود استفاده کنند. معاوضه با استفاده از سخت‌افزار کوچک‌تر معمولاً منابع محاسباتی کمتری است - محدودیتی برای پیچیدگی دستگاه وجود دارد.
علاوه بر این، دستگاه های تلفن همراه باید نگران عمر باتری باشند زیرا به منبع برق متصل نیستند. با افزودن به چالش سیستم‌های تعبیه‌شده موبایل، معمولاً کارهای محاسباتی گسترده‌تر باتری را سریع‌تر تخلیه می‌کنند، بنابراین بین محاسبه و مصرف انرژی نیز تعادلی وجود دارد. انتظار می‌رود سیستم‌های جاسازی‌شده موبایل افزایش پیدا کنند، به‌ویژه با گسترش حوزه دستگاه‌های پوشیدنی.
سیستم های تعبیه شده در شبکه به سیستم های تعبیه شده ای اطلاق می شود که نیاز به اتصال به اینترنت دارند. نمونه هایی از جایی که آنها یافت می شوند سیستم های امنیتی، دستگاه های خودپرداز، سیستم های نقطه فروش (POS) و غیره هستند. علاوه بر این، آنها باید در صورت وجود یک ناهنجاری که نیاز به اتصال به شبکه دارد، به مردم اطلاع دهند. برای دستگاه های خودپرداز و سیستم های POS، آنها در حال تعامل با داده ها / خدمات مالی هستند که برای اطمینان از یکپارچگی و جلوگیری از کلاهبرداری نیاز به تأیید اعتبار دارند. داده‌های مالی نمی‌توانند در خود دستگاه وجود داشته باشند، زیرا حافظه محدودی در دستگاه وجود دارد، و امنیت / حریم خصوصی محدودی وجود دارد (زیرا کسی می‌تواند دستگاه را هک کند) - در عوض، دستگاه باید به طور ایمن از طریق وب ارتباط برقرار کند تا با پایگاه داده بانک ارتباط برقرار کند تا اعتبارسنجی شود. معاملات بنابراین، یکی از انواع سیستم‌های تعبیه‌شده در شبکه، آن‌هایی هستند که با حجم زیادی از داده‌ها کار می‌کنند که نمی‌توانند روی دستگاه ذخیره شوند و باید از طریق اینترنت برای آن داده‌ها ارتباط برقرار کنند.
نوع دیگری از سیستم های تعبیه شده در شبکه، دستگاه های اینترنت اشیا هستند که در آن دستگاه نیاز به برقراری ارتباط با دستگاه های دیگر دارد. به عنوان مثال، ساعتی که نیاز به برقراری ارتباط با یک دستگاه هوشمند دارد - این ارتباط باید از طریق اینترنت باشد.
سیستم‌های تعبیه‌شده بلادرنگ به سیستم‌های تعبیه‌شده‌ای اطلاق می‌شوند که خروجی/نتایج باید سریع ارائه شوند. معمولاً برای دستگاه‌های حیاتی مأموریت مانند هواپیما، ربات‌های پزشکی، وسایل نقلیه خودران و غیره استفاده می‌شود. برای دستگاه‌های ذکر شده، تأخیر یا تأخیر در خروجی می‌تواند عواقب عمده‌ای داشته باشد - برای مثال، یک ثانیه تأخیر برای یک وسیله نقلیه خودران می‌تواند باعث برخورد کرده و جان مردم را به خطر می اندازد.
چندین محدودیت و تصمیمات طراحی وجود دارد که با یک سیستم تعبیه شده در زمان واقعی همراه است. به عنوان مثال، عدم اتکا به شبکه، زیرا ممکن است تاخیر، اختلال و تأخیر در استفاده از شبکه وجود داشته باشد. سایر تصمیمات طراحی می توانند بر قابلیت حمل تأثیر بگذارند - در ازای قابل اعتماد بودن در زمان واقعی، قابلیت حمل اولویت بندی نمی شود (زیرا همراه بودن خطر تمام شدن باتری را به همراه دارد). در سیستم‌های تعبیه‌شده بلادرنگ، طبقه‌بندی‌ها و استراتژی‌های بیشتری بر اساس فوریت دستگاه بلادرنگ وجود دارد.
سیستم های جاسازی شده به یک گروه سخت افزاری و نرم افزاری اطلاق می شود که مسئول اجرای مجموعه ای از توابع / قوانین است. آنها در همه جا در الکترونیک یافت می شوند و می توانند به تنهایی یا بخشی از یک سیستم بزرگتر عمل کنند. در این مقاله، ما همچنین سه گروه عملکردی مختلف را برای سیستم‌های جاسازی شده بررسی کردیم: تلفن همراه، شبکه و بلادرنگ.
آی سی پارس، مرجع واردات قطعات الکترونیک، توانایی تامین هر نوع قطعه الکترونیک، آی سی، embedded systems را دارا می‌باشد. فقط کافیست به وبسایت ما مراجعه بفرمایید.
