ລະບົບຝັງ: ປະເພດ, ການຈໍາແນກ, ໂປຣເເກຣມ ແລະ ແນວໂນ້ມໃນອະນາຄົດ

ລະບົບ Embedded ສະຫນັບສະຫນູນ ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ສະ ໄຫມ ໃຫມ່ ຢ່າງ ງຽບໆ ໂດຍ ການ ຄວບ ຄຸມ ອຸປະກອນ ໃນ ໂປຣເເກຣມ, ອຸດສະຫະ ກໍາ ແລະ ໂປຣເເກຣມ ທີ່ ມີ ຄວາມ ສ່ຽງ ສູງ. ຖືກອອກແບບສໍາລັບວຽກສະເພາະເຈາະຈົງ, ມັນລວມເອົາຮາດແວຣ໌ທີ່ອຸທິດຕົນກັບໂປຣແກຣມທີ່ເຈາະຈົງເພື່ອການດໍາເນີນງານທີ່ໄວ້ວາງໃຈໄດ້ແລະມີປະສິດທິພາບ. ບົດຄວາມນີ້ອະທິບາຍວ່າລະບົບຝັງແມ່ນຫຍັງ, ວິທີການຈໍາແນກ, ແລະບ່ອນທີ່ໃຊ້, ເນັ້ນເຖິງບົດບາດຂອງມັນໃນການໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມຫມັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວ.

ຄ1. ລະບົບຝັງແມ່ນຫຍັງ?

ຄ2. ປະເພດຂອງລະບົບຝັງ

ຄ3. ປະເພດລະບົບຝັງອີງຕາມພຶດຕິກໍາການດໍາເນີນງານ

ຄ4. ປະເພດລະບົບຝັງທີ່ອີງໃສ່ປະສິດທິພາບຂອງ Microcontroller

ຄ5. ການນໍາໃຊ້ລະບົບຝັງຕົວ

ຄ6. ຜົນປະໂຫຍດຂອງລະບົບຝັງ

ຄ7. ແນວໂນ້ມທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນລະບົບຝັງ

ຄ8. ສະຫລຸບ

ຄ9. ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

Figure 1. Embedded System

ລະບົບຝັງແມ່ນຫຍັງ?

ລະບົບຝັງແມ່ນຄອມພິວເຕີພິເສດທີ່ປະກອບເຂົ້າກັບຜະລິດຕະພັນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າເພື່ອເຮັດຫນ້າທີ່ສະເພາະເຈາະຈົງ. ມັນລວມເອົາຮາດແວຣ໌ທີ່ອຸທິດຕົນເຊັ່ນ processor, memory ແລະ input / output interface ກັບໂປຣແກຣມທີ່ຝັງໄວ້, ຕາມປົກກະຕິແລ້ວ firmware, ເພື່ອຄວບຄຸມແລະຈັດການກັບການດໍາເນີນງານສະເພາະພາຍໃນອຸປະກອນ.

ຈຸດປະສົງຕົ້ນຕໍຂອງລະບົບຝັງແມ່ນເພື່ອເຮັດວຽກທີ່ໄດ້ຮັບມອບຫມາຍໃຫ້ໄວ້ວາງໃຈແລະມີປະສິດທິພາບ ແທນທີ່ຈະໃຫ້ຄອມພິວເຕີທີ່ມີຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ. ເນື່ອງຈາກມັນຖືກອອກແບບໂດຍອ້ອມຮອບຫນ້າທີ່ດຽວ, ລະບົບນີ້ຈຶ່ງຖືກປັບປຸງໃຫ້ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງ, ໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າ ແລະ ຂະຫນາດນ້ອຍ, ອະນຸຍາດໃຫ້ມັນດໍາເນີນການຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງລະບົບທີ່ໃຫຍ່ກວ່າໂດຍໃຊ້ຊັບພະຍາກອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ.

ປະເພດຂອງລະບົບຝັງ

Figure 2. Types of Embedded Systems

ລະບົບຝັງມີຄວາມແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍໃນຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ, ການຕອບສະຫນອງ ແລະ ຄວາມສາມາດຂອງຮາດແວຣ໌. ເພື່ອ ຈະ ເຂົ້າ ໃຈ ຄວາມ ແຕກ ຕ່າງ ເຫລົ່າ ນີ້ ຫລາຍ ຂຶ້ນ, ມັນ ຈະ ຖືກ ແບ່ງ ແຍກ ໂດຍ ໃຊ້ ສອງ ວິ ທີ ທີ່ ໃຊ້ ການ ໄດ້ ແລະ ເປັນ ທີ່ ຍອມ ຮັບ ຢ່າງ ກວ້າງ ຂວາງ.

ການຈໍາແນກທໍາອິດແມ່ນອີງໃສ່ພຶດຕິກໍາຂອງການດໍາເນີນງານ, ຊຶ່ງເນັ້ນເຖິງວິທີທີ່ລະບົບຕອບສະຫນອງຕໍ່ຂໍ້ມູນ, ຂໍ້ຈໍາກັດໃນເວລາ ແລະ ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານ. ການຈໍາແນກທີສອງແມ່ນອີງໃສ່ປະສິດທິພາບຂອງ microcontroller, ເນັ້ນເຖິງຄວາມແຕກຕ່າງໃນພະລັງການประมวลผล, ຄວາມສັບຊ້ອນຂອງຮາດແວຣ໌, ໂຄງສ້າງຂອງໂປຣແກຣມ ແລະ ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງລະບົບ.

ປະເພດລະບົບທີ່ຝັງຕົວໂດຍອີງໃສ່ພຶດຕິກໍາຂອງການດໍາເນີນງານ

Figure 3. Embedded System Types Based on Performance Behavior

ລະບົບທີ່ຝັງສາມາດແບ່ງແຍກໄດ້ໂດຍອີງຕາມວິທີທີ່ເຂົາເຈົ້າປະຕິບັດຫນ້າທີ່, ຕອບສະຫນອງຕໍ່ຂໍ້ມູນພາຍນອກ ແລະ ຕອບສະຫນອງຕາມຂໍ້ຮຽກຮ້ອງຂອງຫນ້າທີ່ຫຼືເວລາ. ການຈໍາແນກຕາມປະສິດທິພາບນີ້ເນັ້ນເຖິງພຶດຕິກໍາຂອງລະບົບໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານແທນທີ່ຈະສະຫຼັບຊັບຊ້ອນຂອງຮາດແວຣ໌.

ພາຍໃຕ້ວິທີນີ້, ລະບົບຝັງຖືກແບ່ງອອກເປັນສີ່ປະເພດຫຼັກ: ລະບົບຝັງຕົວ, ເວລາຈິງ, ເຄືອຂ່າຍ ແລະ ລະບົບເຄື່ອນໄຫວ. ແຕ່ລະປະເພດສະທ້ອນເຖິງລະດັບການຕອບສະຫນອງ, ການປະຕິບັດຕໍ່ກັນ ແລະ ການເພິ່ງພາອາໄສການດໍາເນີນງານທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

ການຈໍາແນກນີ້ຖືກໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງເພາະມັນກ່ຽວຂ້ອງໂດຍກົງກັບວິທີທີ່ລະບົບຝັງປະພຶດໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແທ້ຈິງ ແລະຕ້ອງປະຕິບັດຕາມຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານເວລາຫຼືຫນ້າທີ່ຢ່າງເຄັ່ງຄັດ.

ລະບົບ Embedded Stand-Alone

Figure 4. Stand-Alone Embedded Systems

ລະບົບ embedded ທີ່ stand-alone ດໍາ ເນີນ ງານ ຢ່າງ ອິດ ສະລະ ໂດຍ ບໍ່ ຕ້ອງ ເພິ່ງ ອາ ໄສ ເຄືອ ຂ່າຍ ພາຍ ນອກ ຫລື ລະບົບ ຄວບ ຄຸມ central. ມັນຮັບສັນຍານอินพุต digital ຫຼື analog, ດໍາເນີນການພາຍໃນ ແລະ ຜະລິດຜົນອອກທີ່ກໍານົດໄວ້ລ່ວງຫນ້າໂດຍອີງຕາມເຫດຜົນທີ່ຕັ້ງໄວ້. ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ ລະບົບ ຈະ ຕອບ ຮັບ ຕໍ່ ຂໍ້ ມູນ, ແຕ່ ການ ຕັດສິນ ໃຈ ແລະ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ທັງ ຫມົດ ຈະ ເກີດ ຂຶ້ນ ໃນ ທ້ອງ ຖິ່ນ.

ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຖືກອອກແບບເພື່ອເຮັດວຽກສະເພາະຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຫຼືຕາມຄວາມຕ້ອງການ, ໂດຍບໍ່ຕ້ອງເພິ່ງພາອາໄສພາຍນອກຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ຂອງ ເຂົາ ເຈົ້າ ຕາມ ປົກກະຕິ ແລ້ວ ຈະ ກໍານົດ ແລະ ພຶດຕິ ກໍາ ຂອງ ລະບົບ ກໍ ຍັງ ສະ ຫມ່ໍາ ສະ ເຫມີ ເມື່ອ ຖືກ ນໍາ ໃຊ້.

ລະບົບຝັງໃນເວລາຈິງ

Figure 5. Real-Time Embedded Systems

ລະບົບຝັງໃນເວລາຈິງຖືກອອກແບບເພື່ອສ້າງຜົນອອກທີ່ຖືກຕ້ອງພາຍໃນເວລາທີ່ກໍານົດໄວ້. ໃນລະບົບເຫຼົ່ານີ້, ການດໍາເນີນການທີ່ຖືກຕ້ອງບໍ່ພຽງແຕ່ຂຶ້ນຢູ່ກັບຄວາມຖືກຕ້ອງທາງດ້ານເຫດຜົນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຂຶ້ນຢູ່ກັບເວລາຂອງການດໍາເນີນການ. ແຕ່ລະວຽກຕ້ອງສໍາເລັດພາຍໃນເວລາກໍານົດເພື່ອຮັກສາພຶດຕິກໍາຂອງລະບົບທີ່ຫມັ້ນຄົງ. ໂດຍອີງຕາມຂໍ້ຈໍາກັດທີ່ເຄັ່ງຄັດຂອງເວລາ, ລະບົບການຝັງຕົວໃນເວລາຈິງຖືກແບ່ງອອກເປັນລະບົບ hard real-time ແລະ soft real-time.

Figure 6. Hard Real-Time Embedded Systems

• ລະບົບ Embedded Hard Real-Time

ລະບົບ real-time ທີ່ ລໍາບາກ ດໍາ ເນີນ ງານ ພາຍ ໃຕ້ ຂໍ້ ຈໍາ ກັດ ຂອງ ເວ ລາ ທີ່ ແນ່ນອນ. ການຂາດກໍານົດເວລາຈະຖືວ່າເປັນຄວາມຜິດພາດຂອງລະບົບ ເຖິງແມ່ນວ່າຄ່າຜົນອອກນັ້ນຖືກຕ້ອງກໍຕາມ. ຄວາມ ອົດທົນ ຂອງ ເວລາ ແມ່ນ ແຫນ້ນ ຫນາ ຫລາຍ, ສ່ວນ ຫລາຍ ແລ້ວ ຈະ ວັດ ແທກ ເປັນ microseconds ຫລື milliseconds. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ອາໄສເສັ້ນທາງການດໍາເນີນການທີ່ຄາດການໄດ້ແລະຕາຕະລາງທີ່ກໍານົດໄວ້ເພື່ອຮັບປະກັນການປະຕິບັດຕາມກໍານົດເວລາ.

• ລະບົບ Soft Real-Time Embedded

ລະບົບ real-time ທີ່ ອ່ອນ ໂຍນ ອະນຸຍາດ ໃຫ້ ມີ ການ ປ່ຽນ ແປງ ຈໍາກັດ ໃນ ການ ເຮັດ ຕາມ ເວລາ ກໍານົດ. ເຖິງ ແມ່ນ ວ່າ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ຕາມ ເວລາ ເປັນ ສິ່ງ ສໍາຄັນ, ແຕ່ ການ ຊັກ ຊ້າ ເປັນ ບາງ ຄັ້ງ ບາງ ຄາວ ບໍ່ ໄດ້ ເຮັດ ໃຫ້ ລະບົບ ລົ້ມ ເຫລວ ທັງ ຫມົດ. ແທນທີ່ຈະເຮັດແນວນັ້ນ ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບຫຼືຄຸນນະພາບການບໍລິການອາດຄ່ອຍໆຫລຸດລົງ. ຕາມ ປົກກະຕິ ແລ້ວ ການ ຈັດ ເວລາ ຂອງ ວຽກ ງານ ແມ່ນ ອີງ ຕາມ ລໍາດັບ ຄວາມ ສໍາຄັນ, ເພື່ອ ໃຫ້ ແນ່ ໃຈ ວ່າ ການ ດໍາເນີນ ງານ ທີ່ ສໍາຄັນ ຈະ ໄດ້ ຮັບ ການ ເລືອກ ໃນ ການ ດໍາເນີນ ງານ ພາຍ ໃຕ້ ວຽກ ງານ ທີ່ ຫນັກຫນ່ວງ.

ລະບົບຝັງໃນເຄືອຂ່າຍ

Figure 7. Networked Embedded Systems

ລະບົບຝັງເຄືອຂ່າຍເພິ່ງພາອາໄສເຄືອຂ່າຍການສື່ສານເພື່ອແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນກັບອຸປະກອນອື່ນໆ, ຜູ້ຄວບຄຸມຫຼືບໍລິການທາງໄກ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ເຊື່ອມຕໍ່ຜ່ານເຕັກໂນໂລຊີທີ່ມີສາຍຫຼືไร้สายເຊັ່ນ LAN, WAN ຫຼືເຄືອຂ່າຍອິນເຕີເນັດ.

ການເຊື່ອມຕໍ່ເຄືອຂ່າຍເຮັດໃຫ້ມີລັກສະນະຕ່າງໆເຊັ່ນ ການຕິດຕາມທາງໄກ, ການຄວບຄຸມທີ່ປະສານງານ ແລະ ການແບ່ງປັນຂໍ້ມູນ. ປະສິດທິພາບຂອງລະບົບບໍ່ພຽງແຕ່ຂຶ້ນຢູ່ກັບຂະບວນການພາຍໃນເທົ່ານັ້ນ ແຕ່ຍັງຂຶ້ນຢູ່ກັບຄວາມຊັກຊ້າໃນການສື່ສານ ແລະ ຄວາມໄວ້ວາງໃຈຂອງເຄືອຂ່າຍ.

ລະບົບຝັງມືຖື

ລະບົບ ມື ຖື ຖືກ ອອກ ແບບ ສໍາລັບ ເຄື່ອງມື ຖື ແລະ ມື ຖື, ບ່ອນ ທີ່ ຂໍ້ ຈໍາກັດ ເລື່ອງ ຂະຫນາດ, ການ ໃຊ້ ພະລັງ ແລະ ປະສິດທິພາບ ຂອງ ຄວາມ ຮ້ອນ ມີ ອິດ ທິພົນ ຫລາຍ ຕໍ່ ການ ອອກ ແບບ ຂອງ ລະບົບ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ລວມເອົາຂະບວນການ, ການສື່ສານ ແລະ ການປະຕິບັດຕໍ່ຜູ້ໃຊ້ພາຍໃນຂອບເຂດຂອງຮາດແວຣ໌.

ຄວາມກ້າວຫນ້າໃນລະບົບໂປຣແກຣມທີ່ມີພະລັງຕ່ໍາ ແລະ ເຕັກນິກການຈັດການພະລັງງານໄດ້ເພີ່ມຄວາມສາມາດຂອງລະບົບການຝັງມືຖືໃນຂະນະທີ່ຮັກສາການເຄື່ອນໄຫວ ແລະ ເວລາການດໍາເນີນງານທີ່ຍາວນານ.

ປະເພດລະບົບທີ່ຝັງໂດຍອີງໃສ່ປະສິດທິພາບຂອງ Microcontroller

Figure 8. Microcontroller Performance

ລະບົບທີ່ຝັງຕົວຍັງສາມາດແບ່ງແຍກໄດ້ໂດຍອີງຕາມຄວາມສາມາດໃນການດໍາເນີນການຂອງຈຸນລະຊີບທີ່ເຂົາເຈົ້າໃຊ້. ພາຍໃຕ້ວິທີນີ້, ລະບົບຈະຖືກແບ່ງອອກເປັນລະບົບຂະຫນາດນ້ອຍ, ລະດັບກາງ ແລະ ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ. ການຈໍາແນກນີ້ເນັ້ນເຖິງຄວາມແຕກຕ່າງໃນຄວາມສັບຊ້ອນຂອງຮາດແວຣ໌, ໂຄງສ້າງຂອງໂປຣແກຣມແລະຂອບເຂດຂອງໂປຣແກຣມ.

ລະບົບຝັງຂະຫນາດນ້ອຍ

ລະບົບຝັງຂະຫນາດນ້ອຍໃຊ້ຈຸນລະຊີບທີ່ມີຄວາມສາມາດຕໍ່າ, ຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະຢູ່ໃນຂອບເຂດ 8-bit ເຖິງ 16-bit. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ມີການອອກແບບຮາດແວຣ໌ທີ່ງ່າຍໆ, ໃຊ້ຊັບພະຍາກອນຫນ້ອຍທີ່ສຸດ ແລະ ສ່ວນຫຼາຍຈະໃຊ້ພະລັງງານຂອງຫມໍ້. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວມັນເຮັດຫນ້າທີ່ການຄວບຄຸມຫຼືການເຝົ້າເບິ່ງຂັ້ນພື້ນຖານ ແລະຕາມປົກກະຕິແລ້ວຈະຖືກຕັ້ງໂປຣແກຣມໂດຍໃຊ້ພາສາ C.

ລະບົບຝັງຂະຫນາດກາງ

ລະບົບ embedded ຂະຫນາດ ກາງ ແມ່ນ ສັບ ຊ້ອນ ຫລາຍ ກວ່າ ທັງ ໃນ hardware ແລະ software. ເຂົາເຈົ້າມັກໃຊ້ microcontroller 32-bit ຫຼື microcontroller 16-bit ຫລາຍໆ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ສະຫນັບສະຫນູນຄຸນລັກສະນະທີ່ກ້າວຫນ້າຫຼາຍກວ່າ ແລະ ສ່ວນຫຼາຍຈະເພິ່ງພາອາໄສລະບົບປະຕິບັດການໃນເວລາຈິງ ຫຼື ໂຄງສ້າງໂປຣແກຣມທີ່ມີໂຄງສ້າງ. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວການຂຽນໂປຣແກຣມຈະເຮັດໂດຍໃຊ້ C, C++ ຫຼື Java.

ລະບົບຝັງທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ

ລະບົບຝັງທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນສະແດງເຖິງລະດັບຄວາມສະຫຼັບຊັບຊ້ອນສູງສຸດ. ເຂົາເຈົ້າໃຊ້ໂປຣແກຣມ 32-bit ຫຼື 64-bit ພ້ອມກັບອຸປະກອນໂປຣແກຣມແລະຫນ່ວຍຂະບວນການທີ່ຕັ້ງຄ່າໄດ້. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຖືກອອກແບບເພື່ອຮັບມືກັບວຽກງານການຄວບຄຸມທີ່ສະຫຼັບຊັບຊ້ອນ, ອັດຕາຂໍ້ມູນສູງ ແລະ ຂໍ້ຮຽກຮ້ອງຂະບວນການທີ່ກ້າວຫນ້າ.

ການນໍາໃຊ້ລະບົບຝັງ

Figure 9. Applications of Embedded Systems

ລະບົບຕໍາແຫນ່ງທົ່ວໂລກ (GPS)

ລະບົບ Global Positioning System ໃຊ້ ດາວ ທຽມ ແລະ ຜູ້ ຮັບ ເພື່ອ ໃຫ້ ຂໍ້ ມູນ ກ່ຽວ ກັບ ສະຖານ ທີ່, ຄວາມ ໄວ ແລະ ເວລາ. ລະບົບ ທີ່ ຕິດ ຢູ່ ໃນ ເຄື່ອງ ຮັບ GPS ຈະ ດໍາ ເນີນ ສັນຍານ ດາວ ທຽມ ແລະ ສົ່ງ ຂໍ້ ມູນ ທີ່ ຖືກຕ້ອງ ໃນ ລົດ, ເຄື່ອງ ມື ຖື ແລະ ອຸປະກອນ ການ ເດີນທາງ.

ອຸປະກອນການແພດ

ອຸປະກອນການແພດສະໄຫມໃຫມ່ເພິ່ງພາອາໄສລະບົບຝັງໄວ້ສໍາລັບການຕິດຕາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ການຄວບຄຸມຢ່າງຖືກຕ້ອງ. Sensor ຮວບ ຮວມ ຂໍ້ ມູນ ທາງ ສາລິລະເຊັ່ນ ອັດຕາ ຫົວ ໃຈ, ອົກຊີແຊນ ແລະ ລະດັບ ກລຸຍໂກສ ໃນ ເລືອດ, ຊຶ່ງ ຖືກ ດໍາເນີນ ໃນ ທ້ອງ ຖິ່ນ ຫລື ສົ່ງ ໄປ ຢ່າງ ປອດ ໄພ ສໍາລັບ ການວິເຄາະ ແລະ ການ ທົບ ທວນ ທາງ ຄະ ລີ ນິກ.

ການຜະລິດ ແລະ ອັດຕະໂນມັດທາງອຸດສະຫະກໍາ

ສະພາບແວດລ້ອມການຜະລິດໃຊ້ລະບົບຝັງໃນເຄື່ອງຈັກແລະຫຸ່ນຍົນເພື່ອເຮັດວຽກທີ່ມີຄວາມແນ່ນອນສູງ ແລະ ດໍາເນີນງານຢ່າງປອດໄພໃນສະພາບທີ່ເປັນອັນຕະລາຍ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ຂະບວນການ sensor input, ຄວບຄຸມ actuators ແລະ ສະຫນັບສະຫນູນລະບົບອັດຕະໂນມັດທີ່ສອດຄ່ອງກັບການລິເລີ່ມຂອງອຸດສະຫະກໍາ 4.0.

Fitness Trackers ແລະ Wearables

ອຸປະກອນອອກກໍາລັງກາຍທີ່ໃສ່ໄດ້ໃຊ້ລະບົບທີ່ຝັງໄວ້ເພື່ອກວດເບິ່ງວັດແທກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບສຸຂະພາບເຊັ່ນ ອັດຕາຫົວໃຈ, ອຸນຫະພູມຂອງຮ່າງກາຍ ແລະ ກິດຈະກໍາທາງກາຍ. ຂໍ້ມູນທີ່ເກັບລວບລວມຈະຖືກດໍາເນີນໃນທ້ອງຖິ່ນ ແລະ ສົ່ງແບບไร้สายໄປສູ່ໂປຣແກຣມພາຍນອກເພື່ອການວິເຄາະ ແລະ ການສະແດງພາບ.

ລະບົບຄວາມບັນເທີງໃນບ້ານ

ລະບົບຝັງມີບົດບາດສໍາຄັນໃນອຸປະກອນຄວາມບັນເທີງໃນບ້ານເຊັ່ນ ໂທລະພາບ ແລະ ເຄື່ອງຫຼິ້ນສື່ມວນຊົນ. ເຂົາ ເຈົ້າ ດໍາ ເນີນ ການ ສົ່ງ ສັນຍານ ຈາກ interface ດັ່ງ ເຊັ່ນ HDMI ແລະ Ethernet, ຈັດການ ກັບ ຜູ້ ໃຊ້ ຜ່ານ ການ ຄວບ ຄຸມ ທາງ ໄກ, ແລະ ສົ່ງ ເສີມ ການ ຮັບ ໃຊ້ ທາງ ອິນ ເຕີ ແນັດ ແລະ ເຄືອ ຂ່າຍ ໃນ ໂທລະພາບ ທີ່ ສະຫລາດ.

ລະບົບການເກັບຄ່າທໍານຽມແລະທະນາຄານອັດຕະໂນມັດ

ເຄື່ອງທະນາຄານອັດຕະໂນມັດເຊັ່ນ ATM ໃຊ້ລະບົບຝັງເພື່ອຈັດການຂໍ້ມູນຂອງຜູ້ໃຊ້, ດໍາເນີນຂໍ້ມູນການແລກປ່ຽນ ແລະ ສື່ສານຢ່າງປອດໄພກັບລະບົບການທະນາຄານກາງ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການດໍາເນີນງານທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ ແລະ ການແລກປ່ຽນທາງດ້ານການເງິນທີ່ປອດໄພ.

ສະຖານີชาร์จລົດໄຟຟ້າ

ສະຖານີชาร์จລົດໄຟຟ້າລວມເອົາລະບົບຝັງເພື່ອຈັດການສົ່ງໄຟຟ້າ, ຕິດຕໍ່ຜູ້ໃຊ້, ການກວດສອບຄວາມຜິດພາດ ແລະ ການແຈ້ງການບໍາລຸງຮັກສາ. ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າການດໍາເນີນການชาร์จທີ່ປອດໄພ ແລະ ສະຫນັບສະຫນູນການກວດສອບທາງໄກໂດຍຜູ້ໃຫ້ບໍລິການ.

ຜົນປະໂຫຍດຂອງລະບົບຝັງ

ຜົນປະໂຫຍດ	ຄໍາອະທິບາຍ
ຫນ້າທີ່ອຸທິດຕົນ	ຖືກສ້າງຂຶ້ນເພື່ອເຮັດວຽກສະເພາະເຈາະຈົງ, ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການດໍາເນີນງານຢ່າງເອົາໃຈໃສ່ ແລະ ມີປະສິດທິພາບໂດຍບໍ່ມີລັກສະນະທີ່ບໍ່ຈໍາເປັນ.
ການອອກແບບທີ່ສັ້ນໆ	ໃຊ້ຮູບຮ່າງນ້ອຍໆທີ່ເຂົ້າກັບຜະລິດຕະພັນທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ ແລະ ລະບົບທີ່ມີພື້ນທີ່ຈໍາກັດ.
ການໃຊ້ພະລັງງານຕໍ່າ	ຮາດແວຣ໌ແລະໂປຣແກຣມທີ່ດີທີ່ສຸດຈະຫລຸດຜ່ອນການໃຊ້ພະລັງງານໃນລະຫວ່າງການດໍາເນີນງານ.
ການຕອບສະຫນອງໃນເວລາຈິງ	ສາມາດຕອບສະຫນອງຕໍ່ຂໍ້ມູນພາຍໃນເວລາທີ່ເຄັ່ງຄັດເມື່ອຈໍາເປັນຕ້ອງມີພຶດຕິກໍາໃນເວລາຈິງ.
ຄວາມຫມັ້ນຄົງ ແລະ ຄວາມໄວ້ວາງໃຈ	ຫນ້າທີ່ຈໍາກັດແລະກໍານົດຢ່າງຈະແຈ້ງເຮັດໃຫ້ມີປະສິດທິພາບທີ່ຄາດການໄດ້ແລະໄວ້ວາງໃຈໄດ້.
ຊີວິດການດໍາເນີນງານທີ່ຍາວນານ	ຖືກອອກແບບໃຫ້ແລ່ນຕໍ່ເນື່ອງເປັນເວລາດົນນານເມື່ອສົມທຽບກັບຄອມພິວເຕີທົ່ວໄປ.
ຄວາມ ປອດ ໄພ ທີ່ ເພີ່ມ ທະວີ ຂຶ້ນ	ການຫລຸດຜ່ອນຫນ້າທີ່ຈະຫລຸດຜ່ອນຄວາມອ່ອນແອຂອງຄວາມປອດໄພ.
ການບໍາລຸງຮັກສາ	ຂອບເຂດຂອງລະບົບທີ່ງ່າຍກວ່າເຮັດໃຫ້ການບໍາລຸງຮັກສາ, ການປັບປຸງແລະການແກ້ໄຂບັນຫາງ່າຍຂຶ້ນ.

ແນວໂນ້ມທີ່ເກີດຂຶ້ນໃນລະບົບຝັງ

ລະບົບ Embedded ຈະ ພັດທະນາ ຕໍ່ ໄປ ເມື່ອ ຄວາມ ຕ້ອງການ ຂອງ ໂປຣເເກຣມ ເພີ່ມ ທະວີ ຂຶ້ນ ແລະ ຄວາມ ສາມາດ ຂອງ hardware ກໍ ກ້າວຫນ້າ. ລະບົບການຝັງຕົວທີ່ທັນສະໄຫມບໍ່ໄດ້ຈໍາກັດພຽງແຕ່ວຽກງານການຄວບຄຸມພື້ນຖານອີກຕໍ່ໄປ ແລະມີການເຊື່ອມຕໍ່, ສະຫລາດແລະເອົາໃຈໃສ່ຄວາມປອດໄພຫຼາຍຂຶ້ນ. ແນວໂນ້ມສໍາຄັນຫຼາຍຢ່າງກໍາລັງຫລໍ່ຫຼອມການພັດທະນາລະບົບຝັງໃນປະຈຸບັນ:

• Edge Artificial Intelligence: ການຈັດການຂໍ້ມູນໃນທ້ອງຖິ່ນເຮັດໃຫ້ການຕັດສິນໃຈໃນເວລາຈິງໂດຍບໍ່ຕ້ອງເພິ່ງການເຊື່ອມຕໍ່ເມກ, ລົດຄວາມຊັກຊ້າ ແລະ ການໃຊ້ bandwidth.

• ການອອກແບບພະລັງງານຕ່ໍາທີ່ສຸດ: ເຕັກນິກການຈັດການພະລັງງານທີ່ກ້າວຫນ້າແລະສ່ວນປະກອບທີ່ມີປະສິດທິພາບພະລັງງານຈະຂະຫຍາຍອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟຟ້າ ແລະ ສະຫນັບສະຫນູນໂປຣແກຣມການເກັບກ່ຽວພະລັງງານ.

• ການປັບປຸງ Firmware ແລະ OTA ທີ່ປອດໄພ: ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການເຂົ້າລະຫັດ firmware, ກົນໄກການເລີ່ມລະບົບທີ່ປອດໄພ ແລະ ຂະບວນການປັບປຸງທາງອາກາດທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ເພື່ອແກ້ໄຂຄວາມອ່ອນແອຕະຫຼອດໄລຍະການນໍາໃຊ້ທີ່ຍາວນານ.

• Cloud-Integrated Embedded Platforms: ລະບົບ Embedded ດໍາ ເນີນ ງານ ຄຽງ ຄູ່ ກັບ ລະບົບ ການ ຄວບ ຄຸມ ແລະ ການ ວິ ໄຈ ທີ່ ອີງ ຕາມ ເມກ, ເຮັດ ໃຫ້ ການ ວິ ໄຈ ທາງ ໄກ, ການ ປະສິດທິພາບ ແລະ ການ ບໍາລຸງ ຮັກສາ ທີ່ ຄາດ ການ.

ການສະຫລຸບ

ລະບົບ Embedded ຖືກ ກໍານົດ ໂດຍ ຄວາມ ພິ ເສດ, ປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມ ເຊື່ອ ຖື ໄດ້. ຜ່ານການຈໍາແນກທີ່ອີງໃສ່ປະສິດທິພາບແລະຮາດແວຣ໌, ເຂົາເຈົ້າຕອບສະຫນອງຂໍ້ຮຽກຮ້ອງທາງດ້ານເຕັກນິກທີ່ຄອມພິວເຕີທົ່ວໄປບໍ່ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ຂະນະທີ່ເຕັກໂນໂລຊີເຊັ່ນ Edge Artificial Intelligence, ການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ປອດໄພ ແລະ ການດໍາເນີນການທີ່ມີພະລັງຕໍ່າຍັງກ້າວຫນ້າຕໍ່ໆໄປ, ລະບົບທີ່ຝັງຕົວຈະຍັງເປັນປະໂຫຍດຕໍ່ການຄວບຄຸມທີ່ສະຫລາດ, ອັດຕະໂນມັດ ແລະ ໂຄງສ້າງທາງດ້ານຄອມພິວເຕີທີ່ສາມາດຂະຫຍາຍໄດ້ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາພຶດຕິກໍາທີ່ຄາດການໄດ້ ແລະ ການດໍາເນີນງານທີ່ຍາວນານ.

ຄໍາຖາມທີ່ຖາມເລື້ອຍໆ [FAQ]

ລະບົບຝັງແຕກຕ່າງຈາກອຸປະກອນ IoT ແນວໃດ?

ລະບົບຝັງເຮັດຫນ້າທີ່ສະເພາະພາຍໃນຜະລິດຕະພັນ, ໃນຂະນະທີ່ອຸປະກອນ IoT ເປັນລະບົບຝັງຕົວທີ່ມີການເຊື່ອມຕໍ່ອິນເຕີເນັດ. ອຸປະກອນ IoT ເຈາະຈົງໃສ່ການແລກປ່ຽນຂໍ້ມູນ, ການຕິດຕາມທາງໄກ ແລະ ການລວມເຂົ້າກັນໃນເມກ, ໃນຂະນະທີ່ລະບົບຝັງຫຼາຍລະບົບດໍາເນີນການແບບ offline.

ຕາມປົກກະຕິແລ້ວລະບົບທີ່ຝັງໄວ້ຈະໃຊ້ເວລາດົນປານໃດ?

ລະບົບ Embedded ຖືກ ອອກ ແບບ ສໍາລັບ ການ ດໍາ ເນີນ ງານ ທີ່ ຍາວ ນານ, ສ່ວນ ຫລາຍ ແລ້ວ 10-20 ປີ ຫລື ຫລາຍ ກວ່າ ນັ້ນ. ຄວາມຍືນຍົງຂອງມັນຂຶ້ນຢູ່ກັບຄຸນນະພາບຂອງຮາດແວຣ໌, ສະພາບແວດລ້ອມ ແລະວ່າລະບົບສະຫນັບສະຫນູນການປັບປຸງ firmware ເພື່ອແກ້ໄຂຂໍ້ບົກພ່ອງຫຼືບັນຫາຄວາມປອດໄພເມື່ອເວລາຜ່ານໄປ.

ອັນໃດເປັນຂໍ້ທ້າທາຍຄວາມປອດໄພທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ທີ່ສຸດໃນລະບົບຝັງ?

ສິ່ງທ້າທາຍສໍາຄັນລວມເຖິງຊັບພະຍາກອນຂະບວນການຈໍາກັດ, ວົງຈອນການນໍາໃຊ້ທີ່ຍາວນານ ແລະ ການປັບປຸງບໍ່ເລື້ອຍໆ. ຂໍ້ຈໍາກັດເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ເປັນເລື່ອງຍາກທີ່ຈະໃຊ້ການເຂົ້າລະຫັດທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ການກວດສອບການບຸກລຸກ ແລະ patching ເມື່ອສົມທຽບກັບລະບົບຄອມພິວເຕີທີ່ມີຈຸດປະສົງທົ່ວໄປ.

ເຄື່ອງມືໂປຣແກຣມອັນໃດທີ່ໃຊ້ທົ່ວໄປສໍາລັບການພັດທະນາລະບົບຝັງ?

ຕາມປົກກະຕິແລ້ວລະບົບຝັງຈະຖືກພັດທະນາໂດຍໃຊ້ cross-compilers, debuggers ແລະ IDE ສະເພາະຂອງຮາດແວຣ໌. Toolchains ມັກຈະລວມມີ C/C++ compilers, device simulators, in-circuit debuggers ແລະ ເຄື່ອງມືພັດທະນາລະບົບປະຕິບັດການໃນເວລາຈິງ.

ລະບົບຝັງຖືກທົດສອບແນວໃດກ່ອນການນໍາໃຊ້?

ການ ທົດ ສອບ ແມ່ນ ກ່ຽວຂ້ອງ ກັບ ການ ທົດ ສອບ ຫນ່ວຍ, ການ ທົດ ສອບ hardware-in-the-loop (HIL), ການ ທົດ ສອບ ຄວາມ ກົດ ດັນ ແລະ ການ ວິເຄາະ ເວລາ. ວິທີການເຫຼົ່ານີ້ຈະກວດສອບຫນ້າທີ່ທີ່ຖືກຕ້ອງ, ພຶດຕິກໍາໃນເວລາຈິງ ແລະ ຄວາມເຊື່ອຖືໄດ້ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານທີ່ຄາດຫມາຍໄວ້ກ່ອນທີ່ຈະນໍາໃຊ້ລະບົບ.