Tìm hiểu về hệ thống nhúng và công nghệ IoT

Trong thời gian gần đây, rất nhiều ông lớn trong lĩnh vực công nghệ đang quan tâm tới hệ thống nhúng và công nghệ IoT cho sản phẩm của mình. Vậy hai thuật ngữ này là gì? Nó được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống hiện nay? Chúng ta hãy cùng nhau tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!

Tìm hiểu về hệ thống nhúng

Hệ thống nhúng là gì?

Hầu hết các chuyên gia đều nhận định, hệ thống nhúng đang sở hữu tiềm năng phát triển rất mạnh mẽ. Thống kê trên thế giới cũng ghi nhận, trong các server, máy PC, mạng WAN, mạng LAN, internet số chip chỉ chiếm không đầy 10% trong tổng số các chip vi xử lý trên thế giới Theo đó, 99% vi xử lý đều ở trong hệ thống nhúng. Ở các quốc gia tại châu Á, trong đó nổi bật là Nhật Bản đang là quốc gia đi đầu về hệ thống nhúng. Đây là một trong những thị trường về phần mềm nhúng được đánh giá top đầu.

Hệ thống nhúng được hiểu một cách đơn giản là hệ thống có thể tự trị được các nhúng trong môi trường hoặc một hệ thống mẹ. Nó là hệ thống có thể kết hợp phần mềm và phần cứng, nhằm mục đích phục vụ cho bài toán chuyên dụng trong lĩnh vực truyền tin, quan trắc hay tự động hóa điều khiển. Đặc điểm mà hệ thống sở hữu đó là tính năng tự động hóa cao và hoạt động rất ổn định.

Người ta thiết kế hệ thống nhúng với mục đích thực hiện chức năng riêng biệt. Thông thường, 1 hệ thống chỉ có thể thực hiện được một hoặc một vài chức năng nhất định, kèm theo các yêu cầu nhất định gồm 1 phần cứng, 1 số thiết bị máy móc chuyên dụng.

Đặc điểm của hệ thống nhúng

Các hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện một số nhiệm vụ chuyên dụng chứ không phải đóng vai trò là các hệ thống máy tính đa chức năng. Một số hệ thống đòi hỏi ràng buộc về tính hoạt động thời gian thực để đảm bảo độ an toàn và tính ứng dụng; một số hệ thống không đòi hỏi hoặc ràng buộc chặt chẽ, cho phép đơn giản hóa hệ thống phần cứng để giảm thiểu chi phí sản xuất.
Một hệ thống nhúng thường không phải là một khối riêng biệt mà là một hệ thống phức tạp nằm trong thiết bị mà nó điều khiển.
Phần mềm được viết cho các hệ thống nhúng được gọi là firmware và được lưu trữ trong các chip bộ nhớ ROM hoặc bộ nhớ flash chứ không phải là trong một ổ đĩa.
Có tài nguyên giới hạn: các hệ thống nhúng bị giới hạn nhiều hơn về phần cứng và chức năng phần mềm so với máy tính cá nhân
Tương tác với thế giới thực: hệ thống nhúng tương tác với thế giới bên ngoài với nhiều cách: cảm nhận môi trường, tác động trở lại môi trường, tốc độ tương tác phải đáp ứng thời gian thực, có thể có hoặc không có giao diện giao tiếp với người dùng như máy tính cá nhân.
Yêu cầu chất lượng ổn định và độ tin cậy cao: Nhiều loại thiết bị nhúng có những yêu cầu rất cao về chất lượng, tính ổn định và độ tin cậy. Lỗi của hệ thống nhúng có thể gây ra tai nạn khủng khiếp, lỗi trên hệ thống nhúng có thể không sửa được. Vì vậy việc phát triển hệ thống nhúng yêu cầu quy trình kiểm tra – kiểm thử rất cẩn thận

Ứng dụng thực tế

Dưới đây là những ứng dụng rất phổ biến mà hệ thống nhúng mang lại:

Các hệ thống dẫn đường trong không lưu, hệ thống định vị toàn cầu, vệ tinh.
Các thiết bị gia dụng: tủ lạnh, lò vi sóng, lò nướng,…
Các thiết bị kết nối mạng: router, hub, gateway,…
Các thiết bị văn phòng: máy photocopy, máy fax, máy in, máy scan,…
Các thiết bị y tế: máy thẩm thấu, máy điều hòa nhịp tim,…
Các máy trả lời tự động
Dây chuyền sản xuất tự động trong công nghiệp, robots.

Sự khác biệt giữa hệ thống nhúng và IoT là gì?

IoT được hiểu một cách đơn giản là một mạng lưới, mà trong đó nhiều đối tượng sẽ thông qua internet để thực hiện trao đổi và thu thập thông tin. Hệ thống nhúng được hiểu một cách đơn giản là một tập hợp con của IoT.

Các nhà nghiên cứu cũng cho thấy, IoT được hình thành nhờ sự kết hợp hoàn hảo của công nghệ thông tin, công nghệ mạng NT và công nghệ nhúng ET. Theo đó, IoT sẽ là mạng lưới đảm bảo nhiệt vụ là thiết bị nhúng gồm các bộ điều khiển, thiết bị điện tử, phần mềm, cảm biến, một mạng để thực hiện kết nối các thứ này làm một.

Cũng xin nói thêm, IoT không phải là một thuật ngữ kỹ thuật. Nó là một công cụ thực hiện nhiệm vụ tiếp thị. Trong thuật ngữ liên quan tới kỹ thuật internet, nó thường đảm nhiệm vai trò là hệ thống điều khiển để xử lý nhúng được kết nối gián tiếp hoặc trực tiếp thông qua website.Xem thêm: IoT là gì? Ứng dụng của IoT vào sản xuấtCòn với hệ thống nhúng sẽ làm nhiệm vụ phân tán chẳng hạn như hệ thống sưởi ấm hoặc hệ thống chiếu sáng trong một chung cư, tòa nhà thương mại sẽ không bao giờ xuất hiện ở trên internet do nó được bảo mật thông tin. Điều này cho thấy, IoT sẽ là một hệ thống nhúng giúp bảo vệ, bảo mật thống để điều khiển các bộ vi xử lý hoạt động hiệu quả hơn.

Chưa dừng lại ở đó, IoT còn là một kiến trúc xem xét hoặc một khung khái niệm về các thành phần sẽ được giao tiếp cùng với nhau. Vì thế, IoT không phải là một công nghệ mà thay vào đó nó là một tổng hợp của nhiều yếu tố cấu thành với hệ thống nhúng để thực hiện chức năng tạo ra một mạng lưới thống nhất trên internet.

Trên đây, chúng tôi vừa trình bày tới các bạn hệ thống nhúng và công nghệ IoT và điểm khác biệt. Hy vọng bài viết trên đã cung cấp tới mọi người thông tin hữu ích.Xem thêm:

Ứng dụng công nghệ Blockchain trong bảo mật hệ thống IoT
Ứng dụng của IoT trong hệ thống quản lý nước
Giải pháp cung cấp điện sản xuất với hệ thống điện mặt trời

Health