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嵌入式系统的10个真实案例

嵌入式系统是许多不同产品、机器和智能操作的核心,如机器学习和人工智能应用。随着嵌入式系统应用出现在今天的每个行业和部门,嵌入式设备和软件在汽车、家用电器、医疗设备、互动亭和我们日常生活中使用的其他设备的运作中发挥着关键作用。在这篇文章中,我们提供了带有解释的嵌入式系统例子,以帮助你了解这项技术是如何影响现代生活的各个方面的。
 
虽然现实生活中 嵌入式系统 已经成为我们生活的一个重要部分,它们被设计成在最小的人为干预下运行。紧凑的尺寸、简单的设计和低成本等特点使它们成为航空航天、汽车、医疗保健,甚至智能城市等行业的有用技术。因此,它们是当今数字、互联和自动化世界背后的驱动力之一。在这里,你会发现嵌入式系统的类型和特点,以及一些运行嵌入式软件的设备的真实例子。
 

4种类型的嵌入式设备

嵌入式系统
根据性能以及功能要求,普通的嵌入式系统可以分成四种类型。
  • 实时性
  • 独立的
  • 联网的
  • 手机

实时性

实时嵌入式系统的设计和安装是为了在预先定义的时间限制内执行特定的任务。它们被进一步分为两种不同的类型。
  • 软实时嵌入式系统。对于这些系统来说,完成任务是最重要的,而最后期限并不重要。
  • 硬实时嵌入式系统。这些系统优先考虑最后期限,所以在任何情况下都不应该错过。 
一些实时嵌入式系统的例子是。
  • 计算机的声音系统(软实时系统)
  • 飞机控制系统(硬实时系统

独立的

这些是自给自足的系统,不依赖处理器或计算机等主机系统来执行任务。下面是一些独立的嵌入式技术例子。
  • 微波炉
  • 洗衣机
  • 视频游戏机

联网的

这些系统连接到有线或无线网络,以执行指定的任务,并向连接的设备提供输出。它们是由控制器和传感器等组件组成的。下面是一些网络嵌入式软件的例子。
  • 自动取款机
  • 家庭安全系统
  • 刷卡机

手机

这些系统尺寸较小,易于使用。虽然它们的内存有限,但由于其便携性和便利性,人们仍然喜欢它们。下面是一些移动嵌入式控制系统的例子。
  • 数码相机
  • 移动电话
  • 智能手表
  • 健身追踪器

嵌入式计算机系统的特点

典型的嵌入式系统的主要特点包括。
  1. 小尺寸(SFF)。这 些是PCB设计,在较小的坚固外壳中装有强大的处理能力,从而使空间效率最大化。
  2. 高效组件。这 些是具有较低热设计功率的处理器,可以最大限度地减少冷却,消除对风扇以及移动部件的需求。
  3. 单一功能的。这 些系统被设计为在其生命周期内执行一个特定的操作。
  4. 更低的成本: 由于没有外设的扩展槽,嵌入式系统通常比全功能计算机的成本低,而且组件的复杂性更低。
如果你不熟悉 嵌入式系统术语 或概念,并想了解更多,我们有许多可用的资源。请参阅本页面底部的相关内容,以及我们的 资源, 解决方案页面视频.
 

10个嵌入式系统实例

在物联网(IoT)以及机器对机器(M2M)设备中,有很多东西都加入了嵌入式系统。嵌入式系统具有超强的通用性和适应性,在今天所有的智能设备中都可以找到。很难找到现代生活中不涉及这项技术的任何部分。以下是嵌入式系统应用的一些现实例子。 
  • 中央供热系统
  • GPS系统
  • 健身追踪器
  • 医疗器械
  • 汽车系统
  • 交通和收费
  • 自动取款机
  • 工厂机器人
  • 电动汽车充电站
  • 互动式信息亭

1.中央供暖系统

连接的家庭供暖系统
集中供热系统在炉房内将化学能转化为热能,并将该能量转化为热量,然后输送到建筑物内的众多空间。对于这些系统来说,重要的是要有恒温器控制来调整温度,这是由一个嵌入式系统实现的。 
 
如果中央供暖系统没有提供温度控制,就会导致一个房间过热而另一个房间过冷。正确的温控器控制将使你能够将温度调整到一个舒适的水平,并广泛地节约能源。  
 
集中供热中的嵌入式系统例子可以在一系列需要温度控制的结构中找到,既是为了舒适,也是为了管理对温度敏感的货物。

这方面的例子包括。
  • 办公大楼
  • 工厂
  • 杂货店
  • 家园
  • 学校
  • 医院

2.GPS系统

车辆GPS系统
GPS是一个导航系统,使用卫星和接收器来同步与位置、时间和速度有关的数据。接收数据的接收器或设备有一个集成的嵌入式系统,以促进全球定位系统的应用。嵌入式GPS设备使人们能够轻松找到他们当前的位置和目的地。因此,它们的发展势头迅猛,成为汽车上最广泛使用的导航工具。
 
现在,GPS系统一般被用于。
  • 汽车
  • 移动设备
  • 掌上电脑

3.健身追踪器

健身追踪器
健身追踪器是一种可穿戴设备,可以监测你的健康状况并追踪睡眠、跑步和行走等活动。这些设备使用嵌入式系统来获取与你的心率、体温和脚步数有关的数据,这些数据通过LTE或GPRS等广域网进一步发送到服务器。 
 
健身追踪器一般用于。
  • 监测个人活动 
  • 医疗监测
  • 体育训练

4.医疗设备

连接的医疗设备
医疗机构中的医疗设备采用嵌入式系统已有相当长的时间。一类新的医疗设备使用嵌入式系统来帮助治疗那些需要在家里经常监测和持续关注的病人。这些系统嵌入了传感器,以收集与病人健康有关的数据,如心率、脉搏或植入物的读数,这些数据被发送到云端,医生可以通过无线方式查看其设备上的病人数据。医疗设备已被广泛用于有效地诊断和治疗病人,其中一些例子是。
  • 起搏器
  • 除颤器
  • 超声波扫描仪

5.汽车系统

车载互联技术
汽车嵌入式系统的设计和安装是为了提高汽车的安全性。由于车辆的安全系统,近年来,交通事故的死亡率直线下降。汽车行业正在全力以赴地用先进的技术系统和传感器来加强汽车,而这是没有嵌入式系统所无法做到的。
 
主动安全系统的一些主要例子包括自适应速度控制、汽车故障警告、行人识别、并线协助、安全气囊等等。这些都是一些预计会减轻事故风险并促进全球对嵌入式系统需求的功能。
 
一些更多的汽车嵌入式系统的例子包括。
  • 汽车导航系统
  • 防抱死制动系统
  • 汽车娱乐系统

6.交通和收费

自动交通收费
自动售票系统(AFC)是一种售票系统,允许乘客通过自动售票机或在线服务支付票价。这些系统起源于硬币和代币,但已被磁条卡或智能卡取代。AFC是一个基本的车站设备,包括自动售票机、自动闸机和检票机。这些部件都是嵌入式系统,确保交易速度更快,操作无缝,并更有效地收集付款。
 
虽然城市公交车和通勤铁路仍然使用纸质车票和通行证,但城市交通系统已经采用了带有智能卡的AFC,这是一种廉价的技术,并在提供数据收集选项的同时提供额外的安全性。
 
自动收费系统一般在以下地方出现。
  • 地铁站
  • 巴士站
  • 火车站
如果你正在寻找交通领域的嵌入式处理器案例,请看我们的一些客户故事,分享如何 Digi嵌入式系统模块 被设计成交通和车辆应用。

7.自动取款机

连接的ATM机
自动取款机(ATM)是一种用于银行业的计算机化机器,通过网络与银行主机进行通信。银行计算机验证用户输入的所有数据并存储所有交易,而自动取款机中的嵌入式系统显示交易数据并处理来自自动取款机键盘的输入。
 
自动取款机主要用于。
  • 提取现金
  • 检查账户余额和交易细节
  • 将钱存入另一个账户

8.工厂机器人

工厂机器人
工厂机器人被设计用来在危险的工作条件下执行高精度的任务。它们有一个集成的嵌入式系统来连接不同的子系统。在一个典型的机械工作中,机器人采用执行器、传感器和软件来感知环境并安全地得出预期的输出。 
 
没有嵌入式系统,机器人将不得不依赖外部控制或计算系统。这反过来又会因工厂机器人与其外部计算系统之间的连接环节出现延迟或故障而提高安全风险。今天,由于 工业4.0 这些系统正在整合人工智能和机器学习,使设备更智能、更安全、更有效--例如,使机器能够识别人眼无法看到的缺陷,并从生产中移除这些缺陷。
 
工厂机器人有一系列的应用。
  • 装配线
  • 质量监测
  • 焊接
  • 绘画 
  • 码垛

9.电动汽车充电站

电动汽车充电站
电动汽车充电站配备了充电点或单元,为连接的车辆充电提供电力。一个嵌入式系统驻扎在充电站内,为图形显示提供处理,报告设备的任何问题,并在需要维护时提醒技术人员。这种嵌入式解决方案为监测和维护充电基础设施提供了一种简单而经济的方法。Digi的一些客户,如 营养品我们正在开发解决方案以服务于这个不断增长的市场。

电动汽车充电站的一些常见用途包括。
  • 给车辆充电
  • 更换电池
  • 停放车辆

10.互动式信息亭

互动式信息亭
自助服务亭的设计是为了在人类员工不可能或不符合成本效益的环境中向终端用户提供服务和信息。例如,这些机器和终端允许乘客在凌晨4点在空无一人的机场买餐,而无需与人类工作人员互动。交互式信息亭有各种形状和大小,从简单的咖啡分配系统到复杂的自动售货机和带有高清图形的加油站。由于这个原因,对于嵌入式开发人员来说,与像以下这样的可扩展的产品线合作是非常重要的 Digi ConnectCore® 8X/8M系统模块(SOM)。它支持具有扩展功能水平的产品系列的发展。
 
一个嵌入式系统为联网的自助服务亭机器提供处理,提供互动的消费者体验。这些系统可以在远程和户外环境中运行,即使在极端天气条件下也能提供信息和服务。它们还可以消除实时应用的停机时间,并有可扩展的I/O选项,用于工作负载的整合。
 
除机场外,互动式信息亭机器多见于。
  • 零售场所和便利店
  • 医院
  • 电影院
  • 政府大楼

嵌入式系统的重要性

自动售货机
人们经常质疑嵌入式系统在日常生活中的重要性。这些小型计算机被集成到各种系统中,用于执行特定的图像和数据处理任务,从而对我们的通勤方式、休闲时间、经营业务和其他各种日常活动产生重大影响。

还在想哪里可以找到嵌入式系统?无论你是在餐厅、办公室、卫生所、工厂或其他环境中工作,你的工作场所充满了用嵌入式设备构建的系统,如电梯、打印机、路由器和销售点系统。简而言之,它们在我们的社会中随处可见--从车辆和电动车充电站到自动售货机、彩票系统和数字标牌到复杂的医疗设备。

以下是嵌入式系统在全球范围内变得普遍的一些原因。
  • 它们是小型、快速和强大的计算机,用于我们日常使用的许多设备和器材。
  • 它们保证了实时应用程序的性能。
  • 他们负责在规定时间内完成一项任务,如快速图形处理和人工智能处理。
此外,嵌入式模块一直在变得更加复杂和强大,并且在图形性能和边缘计算能力方面不断提高,为嵌入式开发人员提供了将高性能的市场驱动产品推向市场的工具。
 

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 嵌入式系统的意义是如此之大,以至于没有它们的世界看起来会与今天大不相同。由于技术的不断进步,在可预见的未来,它们对每个设备都将变得更加重要。了解我们为什么使用嵌入式系统,以及安装嵌入式系统的大量实例,将使你更好地感知你周围的科技世界,并利用这一令人兴奋的技术的好处。

在Digi,我们已经将嵌入式系统和开发工具提升到一个新的水平。我们的嵌入式系统是无线应用开发的完整解决方案,具有开发工具和内置的安全性。了解更多关于我们的 嵌入式系统解决方案 和 联系我们 来开始对话。
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