به طور فزاینده ای، متخصصان علوم کامپیوتر، الکترونیک، ارتباطات، اتوماسیون و زمینه های مرتبط به توسعه سیستم های تعبیه شده در حال انتقال هستند. به عنوان یک مسیر شغلی امیدوارکننده، توسعه تعبیه شده چشم اندازهای عالی را هم در زمینه جبران خسارت و هم در پتانسیل رشد ارائه می دهد.
در حوزه سیستم های جاسازی شده، چندین جهت توسعه داغ وجود دارد، از جمله اما نه محدود به:
1. اینترنت اشیا (IoT):
با پیشرفت سریع اینترنت اشیا، سیستم های تعبیه شده به طور فزاینده ای در این حوزه اعمال می شوند. آنها کنترل، نظارت و پردازش داده ها را برای دستگاه های IoT امکان پذیر می کنند. به عنوان مثال، در بخش های خدماتی مانند سیستم های سفارش از راه دور، سیستم های تعبیه شده قبلاً مزایای خود را نشان داده اند. در لوازم خانگی هوشمند، شبکهسازی و قابلیتهای هوشمند یخچالها، کولرها و دستگاههای مشابه، مردم را وارد عصر جدیدی از زندگی میکند. حتی زمانی که از خانه دور هستند، کاربران می توانند از راه دور این وسایل را از طریق خطوط تلفن یا شبکه کنترل کنند، جایی که سیستم های تعبیه شده نقش حیاتی دارند. فن آوری سیستم جاسازی شده همچنین در شبکه های POS، مدیریت ترافیک، مهندسی محیط زیست و سایر زمینه ها استفاده می شود.
2. هوش مصنوعی:
سیستم های جاسازی شده نیز کاربردهای گسترده ای در هوش مصنوعی پیدا می کنند. به عنوان مثال، در رباتیک، هوش مصنوعی تعبیه شده پشتیبانی قوی را فراهم می کند و به ربات هایی با قابلیت درک قوی این امکان را می دهد تا در محیط های پیچیده تصمیمات بهینه بگیرند. علاوه بر این، سیستمهای تعبیهشده که در بینایی رایانه اعمال میشوند میتوانند به طور مؤثر اهداف را شناسایی و مکانیابی کنند، اطلاعات مرتبط را جمعآوری کنند و برنامههای بصری واقعی{2}} مانند تشخیص چهره، کمک رانندگی، و ردیابی حرکت را فعال کنند. در چندرسانهای، هوش مصنوعی جاسازی شده از تکنیکهای یادگیری ماشینی برای تجزیه و تحلیل{4}دقیق بالا تصاویر و ویدیوها استفاده میکند و برنامههایی مانند تشخیص تصویر، ویرایش ویدیو، و تداعی هوشمند ویدیو را قادر میسازد. در سیستمهای شبکه حسگر، هوش مصنوعی تعبیهشده عمدتاً از فناوریهای هوش مصنوعی برای دستیابی به-تحلیل زمان واقعی، تلفیق دادهها و خدمات هشدار اولیه برای دادههای شبکه حسگر استفاده میکند. در کارخانههای هوشمند و اتوماسیون صنعتی، هوش مصنوعی تعبیهشده مدلهای تولید سنتی را بهبود میبخشد، ظرفیت تولید را افزایش میدهد و عملیات کارخانه را بهینه میکند.
3. اتوماسیون صنعتی:
سیستم های تعبیه شده کاربرد گسترده ای در اتوماسیون صنعتی پیدا می کنند. آنها تجهیزات مختلف از جمله ربات ها، حسگرها، ابزارها و کنترلرها را کنترل و نظارت می کنند. نقش های سیستم های تعبیه شده در اتوماسیون صنعتی عبارتند از: دقت: سیستم های جاسازی شده حرکات و اندازه گیری تجهیزات را برای دستیابی به عملیات دقیق کنترل می کنند. بهره وری: آنها فرآیندهای صنعتی را خودکار می کنند و کارایی و کیفیت تولید را افزایش می دهند. قابلیت اطمینان: سیستم های تعبیه شده عملکرد بی وقفه 24/7 را امکان پذیر می کنند و خرابی تجهیزات را کاهش می دهند. قابلیت برنامه ریزی: برنامه نویسی انعطاف پذیر با الزامات مختلف فرآیند صنعتی سازگار است. صرفه جویی در هزینه: سیستم های تعبیه شده اتکا به منابع انسانی را کاهش می دهد و در نتیجه هزینه های تولید را کاهش می دهد. علاوه بر این، در اتوماسیون صنعتی، سیستمهای تعبیهشده، نظارت هوشمند، بازرسی قطعه کار و عملکردهای کنترل فرآیند را امکانپذیر میسازند. به عنوان مثال، از طریق فناوری هایی مانند تشخیص چهره، تجزیه و تحلیل رفتاری، و تشخیص ناهنجاری، آنها می توانند پرسنل، وسایل نقلیه و اشیاء را در مناطق تحت نظارت شناسایی کنند و هشدارها و نظارت هوشمند را ممکن می کنند. با تجزیه و تحلیل شکلها، رنگها و ویژگیهای خاص محصول از طریق الگوریتمها، سیستمهای تعبیهشده میتوانند محصولات را بازرسی و طبقهبندی کنند و کارایی و کیفیت خط تولید را افزایش دهند. در لجستیک، سیستم های تعبیه شده با شناسایی وضعیت محموله در حین حمل و نقل، انجام بررسی های ایمنی و برنامه ریزی مسیرها، عملیات را مدیریت و کنترل می کنند.
4. تجهیزات پزشکی:
دستگاههای تعبیهشده، اتوماسیون و هوشمندی در تجهیزات پزشکی را امکانپذیر میکنند و خدمات مراقبتهای بهداشتی دقیقتر، کارآمدتر و قابلاعتمادتری ارائه میدهند. برنامه های کاربردی عبارتند از:
نظارت و کنترل:سیستمهای تعبیهشده را میتوان در دستگاههای پزشکی مانند ابزارهای تشخیصی، تجهیزات نظارتی و روباتهای جراحی ادغام کرد تا نظارت بسیار دقیق و کنترل خودکار را امکانپذیر کند. برای مثال، آنها نظارت{1}}در زمان واقعی علائم حیاتی مانند ضربان قلب، فشار خون و تعداد تنفس را تسهیل میکنند. این داده ها را می توان برای تجزیه و تحلیل و مداخله فوری به ایستگاه های کاری پرسنل پزشکی منتقل کرد.
مانیتورینگ بیمار و پزشکی از راه دور:حسگرهای تعبیهشده در بدن بیماران یا دستگاههای نظارت بر سلامت، نظارت طولانیمدت وضعیت سلامت و انتقال دادهها از راه دور را امکانپذیر میکنند. این امر تشخیص زودهنگام مسائل بهداشتی و اجرای سریع اقدامات درمانی مناسب را تسهیل می کند.
محصولات قابل حمل و ارزان{0}}:با توجه به گرایش به سمت قابل حمل بودن، دستگاه های الکترونیکی پزشکی باید دارای اندازه جمع و جور، مصرف انرژی کم، مقرون به صرفه بودن و سهولت استفاده باشند. با توجه به ویژگیهای ذاتی سیستمهای تعبیهشده، تمام استراتژیهای طراحی ابزار پزشکی فوقالذکر را میتوان با استفاده از سیستمهای تعبیهشده پیادهسازی کرد.
علاوه بر این، در طول فرآیند طراحی، برنامهریزی مجدد سیستم تعبیهشده در صورت نیاز میتواند از هزینههای مهندسی غیرمعمول (NRE) جلوگیری کند، مقادیر مربوط به ASIC-را کاهش دهد و خطرات مهم مرتبط با تکرار نمونهسازی چند تراشه را کاهش دهد.