組み込みシステムとそのリアルタイムアプリケーションとは

私たちの日常生活では、組み込みシステム技術を使用して設計された多くの電気および電子回路とキットを頻繁に使用しています。電気電子工学の学生と電子通信工学の学生は、リアルタイムの組み込みシステムを実際に体験し、工学の卒業基準を満たすために、最終年度の電子プロジェクトを設計する必要があります。エンジニアリング最終年度の電子プロジェクトは、組み込みシステムとアプリケーションを使用して設計されています。コンピューター、携帯電話、タブレット、ラップトップ、デジタル電子システム、およびその他の電気および電子ガジェットは、組み込みシステムを使用して設計されています。それでは、組み込みシステムとは何か、組み込みシステムのアプリケーションについて教えてください。

組み込みシステムとは何ですか？

プロジェクトソリューションを提供するためのハードウェア回路とソフトウェアプログラミング技術を統合する電子システムは、組み込みシステムと呼ばれます。この組み込みシステム技術を使用することにより、回路の複雑さを大幅に減らすことができ、コストとサイズをさらに削減できます。組み込みシステムは、主にプロジェクト回路のサイズと重量を削減するためにCharlesStarkによって開発されました。

組み込みシステムは基本的に、アプリケーションに基づいて単一または複数のタスクを操作、整理、および実行するようにプログラムまたは非プログラムできる電子システムです。リアルタイム組み込みシステムでは、組み立てられたすべてのユニットは、マイクロコントローラーに組み込まれたプログラムまたは一連のルールまたはコードに基づいて連携して動作します。しかし、このマイクロコントローラープログラミング技術を使用することにより、限られた範囲の問題しか解決できません。

組み込みシステムハードウェア

すべての電子システムはハードウェア回路で構成されています。同様に、組み込みシステムは、電源キット、中央処理装置、メモリデバイス、タイマー、出力回路、シリアル通信ポートなどのハードウェアで構成されています。およびシステムアプリケーション固有の回路コンポーネントと回路。

組み込みシステムソフトウェア

組み込みシステムはハードウェアとソフトウェアの統合であり、組み込みシステムで使用されるソフトウェアは、プログラムと呼ばれる一連の命令です。組み込みシステムのハードウェア回路で使用されるマイクロプロセッサまたはマイクロコントローラは、一連の命令に従うことによって特定のタスクを実行するようにプログラムされています。これらのプログラムは、主にProteusやLab-viewなどのプログラミングソフトウェアを使用して作成され、C、C ++、組み込みCなどのプログラミング言語を使用します。次に、プログラムは組み込みシステム回路で使用されるマイクロプロセッサまたはマイクロプロセッサにダンプされます。

組み込みシステムの分類

組み込みシステムは、主にハードウェアとソフトウェアおよびマイクロコントローラーの複雑さに基づいてさまざまなタイプに分類されます（8ビットまたは16ビットまたは32ビット）。したがって、マイクロコントローラのパフォーマンスに基づいて、組み込みシステムは次の3つのタイプに分類されます。

• 小規模の組み込みシステム
• 中規模の組み込みシステム
• 洗練された組み込みシステム

さらに、システム組み込みシステムのパフォーマンスと機能要件に基づいて、次の4つのタイプに分類されます。

• リアルタイム組み込みシステム
• スタンドアロンの組み込みシステム
• ネットワーク化された組み込みシステム
• モバイル組み込みシステム

組み込みシステムのアプリケーション

組み込みシステムは、デジタルエレクトロニクス、電気通信、コンピューティングネットワーク、スマートカード、衛星システム、軍事防衛システム機器、研究システム機器など、さまざまな分野で数多くのアプリケーションを見つけます。エンジニアリング最終年度の電子プロジェクトの一部として組み込みプロジェクトの設計に使用される組み込みシステムのいくつかの実用的なアプリケーションについて説明しましょう。

インターネットを介したIOTベースのエネルギーメーターの読み取り

モノのインターネット-インターネットを介したIOTベースのエネルギーメーターの読み取りは、リアルタイム組み込みシステムの革新的なアプリケーションです。このプロジェクトを使用すると、インターネットを介して消費電力と消費コストの単位を（グラフとゲージの形式で）表示する機能を利用できます。

デジタルエネルギーメーターは革新的な組み込みプロジェクトの設計に使用されます。このデジタルエネルギーメーターの点滅LEDは1つのユニットで約3200回点滅し、このLED信号とマイクロコントローラーは光依存抵抗（LDR）を使用して接続されます。したがって、LEDが点滅するたびに、この点滅によってLDRセンサーがアクティブになり、LEDが点滅するたびにマイクロコントローラーに割り込み信号が送信されます。マイクロコントローラーが受信した割り込みに基づいて、インターフェースされているLCDディスプレイにエネルギーメーターの読み取り値が表示されます。

このプロジェクトは、RS232リンクとレベルシフターICを使用してマイクロコントローラーに接続されたGSMモデムで構成されています。エネルギーメーターの読み取り値はGSMモデムに送信できます。このGSMモデムで使用されるSIMは、インターネット機能で有効になっています。したがって、エネルギーメーターを特定のWebページに直接送信して、インターネット経由で表示し、世界中のどこからでもグラフィック表現の形式で表示することができます。

工学部の学生は、最終年度の電子工学プロジェクトとして、より革新的な組み込みプロジェクトを設計することに魅了されています。したがって、ここでは、組み込みシステムでのリアルタイムの電子機器プロジェクトのリストを提供しています。

• GSMを使用したモノのインターネット（IOT）ベースの地下ケーブル障害距離表示
• スマートカードを使用した電子パスポートシステム
• モノのインターネット（IOT）を使用した患者の体温モニタリング
• Arduinoが管理する高感度LDRを使用した街路灯の省電力
• GSMベースのプリペイドエネルギーメーター
• Zigbeeを使用した自動検針システム
• Androidフォンを使用した音声コマンドを使用した掲示板表示システム
• 音声コマンドを使用したホームオートメーション
• 牛を阻止するためのソーラーベースの電気柵システム

あなたは工学部の学生ですか、それとも電子工学の愛好家ですか。組み込みプロジェクトを実際に実装するための革新的なアイデアはありますか？次に、下のコメントセクションにアイデアを投稿してください。ですから、私たちや他の読者もあなたのアイデアにプロジェクトソリューションを提供しようとします。