Ở bài chia sẻ trước BKAII đã cùng các bạn tìm hiểu về khái niệm, đặc điểm và một vài ứng dụng cơ bản của hệ thống nhúng, hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu những thông tin chi tiết hơn nữa về hệ thống này nhé. Ở bài viết này BKAII sẽ giới thiệu đến các bạn xu hướng phát triển, vai trò cũng như thách thức hiện tại của hệ thống nhúng nhé!
Nhắc lại một chút về hệ thống nhúng. Hệ thống nhúng là một hệ thống được tích hợp cả phần cứng và phần mềm phục vụ các nhiệm vụ chuyên biệt và được nhúng vào trong một hệ thống điện lớn hơn. Chúng có thể được tìm thấy trong nhiều loại thiết bị điện thông thường, chẳng hạn như máy giặt, điện thoại và đồ chơi thậm chí ngay trong cả thiết bị y tế như máy ghi ECG. Hệ thống nhúng thường hoạt động dựa trên vi điều khiển, nhưng được sử dụng chủ yếu dựa trên bộ vi xử lý.
Xu hướng phát triển
Sau máy tính lớn, PC hay Internet thì hệ thống nhúng chính là làn sóng đổi mới thứ 3 trong công nghệ thông tin và truyền thông. Phần mềm ngày càng chiếm tỉ trọng cao, trở thành một phần cấu tạo nên thiết bị. Hệ thống nhúng ngày càng phức tạp đáp ứng các yêu cầu khắt khe về thời gian thực, tiêu tốn ít năng lượng và hoạt động với độ tin cậy, ổn định hơn.
Các hệ thống nhúng ngày càng có độ mềm dẻo cao để đáp ứng các yêu cầu nhanh chóng đưa ra sản phẩm, có khả năng bảo trì từ xa và có tính cá nhân cao.
Hệ thống nhùng có khả năng hội thoại ngày càng cao, có thể kết nối mạng, kết nối người sử dụng
Hệ thống nhúng ngày càng có tính thích nghi, tự tổ chức, có thể tái cấu hình như một thực thể
Hệ thống nhúng ngày một có khả năng tiếp nhận năng lượng từ nhiều nguồn khác nhau để tạo nên các hệ thống tự tiếp nhận năng lượng trong quá trình hoạt động
Vai trò
Các hệ thống điều khiển dần chuyển sang các hệ thống điều khiển thông minh cả trong hoạt động công nghiệp và đời sống. Chính vì vậy, ngành hệ thống nhúng và điều khiển tự động đang có nhu cầu rất rất lớn.
Bởi vì các hệ thống nhúng thường chỉ có một chức năng, chúng có thể hoạt động với mức tiêu thụ điện năng rất ít và có thể phù hợp với một không gian nhỏ so với các thành phần khác. Với giá thành rất rẻ, hệ thống nhúng trở thành giải pháp hữu hiệu để kiểm soát các thiết bị.
Các hệ thống nhúng cũng rất ít cần bảo trì, hiếm khi cần bất kỳ thay đổi phần cứng hoặc lập trình nào. Chính vì lý do này nên rất dễ dàng tích hợp vào các thiết bị không cần dịch vụ người dùng cuối.
Bởi vì hệ thống chỉ cần hoàn thành một nhiệm vụ, nên các hệ thống nhúng rất được ưa chuộng để sử dụng trong các thiết bị không cần cập nhật để hoạt động hiệu quả. Ví dụ, một tỷ lệ lớn các hệ thống giải trí máy bay sử dụng các hệ thống nhúng có thể chạy Windows XP lâu hơn nhiều so với máy tính xách tay, cho đến khi Windows thu hồi lại hỗ trợ.
Thách thức
- Những hệ thống nhúng tuy được sử dụng rộng rãi nhưng chúng cũng tồn tại một số hạn chế nhất định. Đơn giản nhất có thể kể đến chính là việc chúng rất khó có thể được nâng cấp.
- Độ phức tạp tăng cao do phối hợp nhiều lĩnh vực đa ngành, kết hợp phần cứng – mềm trong khi các phương pháp thiết kế, kiểm tra chưa tối ưu. Khoảng cách giữa lí thuyết và thực hành là tương đối lớn, còn thiếu các phương pháp và lí thuyết hoàn chỉnh cho khảo sát phân tích toàn cục các hệ thống nhúng.
- Thiếu phương pháp tích hợp tối ưu giữa các thành phần tạo nên hệ nhúng: lí thuyết điều khiển tự động, thiết kế máy, công nghệ phần mềm, điện tử, vi xử lí, công nghệ hỗ trợ khác
- Độ tin cậy và tính mở của hệ thống cũng có những thách thức. Nhiều khi gặp phải những tình huống không được thiết kế trước dễ dẫn đến hệ thống bị loạn. Trong quá trình hoạt động một số phần mềm thường phải chỉnh lại và thay đổi nên hệ thống phần mềm có thể không kiểm soat được.
- Để thay thế chúng, thiết bị host sẽ cần phải được xây dựng lại, lập trình lại và đặt lại với nhau một lần nữa để đảm bảo hoạt động chính xác. Thông thường, chi phí sẽ được sử dụng hiệu quả hơn khi thay thế toàn bộ thiết bị thay vì trả tiền cho việc bảo trì chuyên sâu. Điều này cũng có nghĩa là rất khó để giải quyết các vấn đề nếu có sự cố và hệ thống nhúng khó tái lập trình khi tại chỗ. Tuy nhiên, vì các hệ thống nhúng thường được tích hợp cùng với các hệ thống khác, các thành phần có thể làm việc cùng nhau để khắc phục các vấn đề trong các lĩnh vực này, phối hợp để cho ra một cấu trúc mạnh mẽ hơn nhiều.
Trên đây là một số những chia sẻ chi tiết về hệ thống nhúng. Hi vọng qua bài viết này các bạn đã có thêm những kiến thức thú vị và hữu ích. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"