Đang sống trong thời đại công nghệ 4.0, chúng ta không thể không nhắc đến hai thuật ngữ "hệ thống nhúng" và "IoT." Đây là những khái niệm quan trọng trong lĩnh vực công nghệ mà các công ty hàng đầu trên thế giới đang tập trung phát triển cho các sản phẩm của mình. Vậy, "hệ thống nhúng" và "IoT" là gì? Chúng được ứng dụng như thế nào trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta? Hãy cùng tìm hiểu qua bài viết này!
Tìm hiểu về hệ thống nhúng
Hệ thống nhúng trong cuộc sống hàng ngày
Hệ thống nhúng là gì?
Hệ thống nhúng được xem là một yếu tố quan trọng trong công nghệ hiện đại. Thống kê trên toàn cầu chỉ ra rằng, trong các máy chủ, máy tính cá nhân và các mạng máy tính, chip vi xử lý chỉ chiếm dưới 10% tổng số các chip trên thế giới. Trong khi đó, 99% số lượng chip vi xử lý đang được sử dụng trong hệ thống nhúng. Tại khu vực châu Á, đặc biệt là Nhật Bản, hệ thống nhúng được đánh giá là lĩnh vực hàng đầu về phần mềm nhúng.
Hệ thống nhúng có thể được hiểu đơn giản là một hệ thống có khả năng tự trị trong một môi trường hoặc hệ thống lớn hơn. Nó kết hợp cả phần mềm và phần cứng nhằm giải quyết các vấn đề chuyên dụng trong lĩnh vực truyền tin, quan trắc và tự động hóa điều khiển. Đặc điểm quan trọng của hệ thống nhúng là tính năng tự động hóa cao và hoạt động ổn định.
Hệ thống nhúng được thiết kế dựa trên từng chức năng cụ thể. Thông thường, một hệ thống chỉ thực hiện một hoặc một số ít chức năng nhất định, cùng với một số lượng thiết bị và phần cứng chuyên dụng.
Đặc điểm của hệ thống nhúng
- Các hệ thống nhúng được thiết kế đáp ứng một số nhiệm vụ chuyên dụng thay vì đóng vai trò như máy tính đa chức năng. Một số hệ thống yêu cầu thời gian thực để đảm bảo tính an toàn và ứng dụng, trong khi các hệ thống khác có tính linh hoạt hơn và giá thành sản xuất thấp hơn.
- Hệ thống nhúng không phải là một khối đơn lẻ mà là một phần của một hệ thống phức tạp mà nó điều khiển.
- Phần mềm được viết cho các hệ thống nhúng được gọi là "firmware" và được lưu trữ trong các chip ROM hoặc flash memory, chứ không phải là trong ổ đĩa.
- Hệ thống nhúng có tài nguyên giới hạn hơn về phần cứng và chức năng phần mềm so với máy tính cá nhân.
- Hệ thống nhúng tương tác với thế giới thực theo nhiều cách khác nhau, bao gồm cảm nhận môi trường, ảnh hưởng lại môi trường, và tốc độ tương tác thời gian thực. Ngoài ra, hệ thống nhúng có thể có hoặc không có giao diện giao tiếp với người dùng giống như máy tính cá nhân.
- Hệ thống nhúng yêu cầu tính ổn định và độ tin cậy cao. Nhiều thiết bị nhúng có yêu cầu cao về chất lượng và tính ổn định. Lỗi trong hệ thống nhúng có thể gây ra tai nạn nghiêm trọng và các lỗi không thể sửa chữa được. Việc phát triển hệ thống nhúng đòi hỏi quy trình kiểm tra và kiểm thử cẩn thận.
Ứng dụng thực tế
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của hệ thống nhúng:
- Hệ thống dẫn đường không lưu và hệ thống định vị toàn cầu thông qua vệ tinh.
- Thiết bị gia dụng như tủ lạnh, lò vi sóng, lò nướng,...
- Thiết bị kết nối mạng như router, hub, gateway,...
- Thiết bị văn phòng như máy photocopy, máy fax, máy in, máy scan,...
- Thiết bị y tế như máy thẩm thấu, máy điều hòa nhịp tim,...
- Các máy trả lời tự động.
- Dây chuyền sản xuất tự động trong công nghiệp và robot.
Sự khác biệt giữa hệ thống nhúng và IoT là gì?
Hệ thống nhúng và IoT
IoT (Internet of Things) có thể được hiểu một cách đơn giản là một mạng lưới, trong đó nhiều đối tượng có thể trao đổi và thu thập thông tin thông qua internet. Hệ thống nhúng, theo cách hiểu đơn giản, là một phần của IoT.
Các nhà nghiên cứu cho biết, IoT được hình thành nhờ sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ thông tin, công nghệ mạng và công nghệ nhúng. IoT là một mạng lưới đảm bảo nhiệm vụ, bao gồm các thiết bị nhúng như bộ điều khiển, thiết bị điện tử, phần mềm và cảm biến, được kết nối với nhau.
Cần lưu ý rằng IoT không phải là thuật ngữ kỹ thuật. Đó là một công cụ để thực hiện nhiệm vụ tiếp thị. Trong ngữ cảnh kỹ thuật mạng, IoT thường đóng vai trò là hệ thống điều khiển để xử lý các thiết bị nhúng được kết nối trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua trang web.
Với hệ thống nhúng, nhiệm vụ của nó là phân tán, chẳng hạn như hệ thống sưởi ấm hoặc hệ thống chiếu sáng trong một chung cư hoặc tòa nhà thương mại. Điều này đồng nghĩa với việc các hệ thống nhúng không xuất hiện trực tiếp trên internet do các lý do bảo mật thông tin. IoT sẽ đóng vai trò như một hệ thống nhúng giúp bảo vệ và bảo mật để điều khiển các bộ vi xử lý hoạt động hiệu quả hơn.
Thêm vào đó, IoT cũng có thể được coi như một kiến trúc hoặc khung khái niệm về cách các thành phần giao tiếp với nhau. Một cách tường minh hơn, IoT không phải là một công nghệ duy nhất, mà nó là sự kết hợp của nhiều yếu tố, bao gồm hệ thống nhúng, để tạo ra một mạng lưới thống nhất trên internet.
Trên đây, chúng ta đã tìm hiểu về hệ thống nhúng và công nghệ IoT cùng với sự khác biệt giữa chúng. Hy vọng bài viết này đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích.
Nguồn: Nanado
