Ứng dụng máy tính nhúng
trong công nghiệp

Có thể khẳng định mọi người đều biết máy tính là gì. Song
rất nhiều người không thể phân biệt được sự khác nhau giữa
một máy tính đa dụng với một máy tính nhúng. Máy tính đa
dụng như PC văn phòng điển hình được sử dụng để chạy
hàng loạt chương trình và ứng dụng.
Thí dụ, rất nhiều người trong chúng ta đã từng sử dụng phần
mềm xử lí văn bản Word, các chương trình bảng tính, các
tiện ích của email hay hàng nghìn trò chơi máy tính có trên
thị trường. Trong khi đó, máy tính nhúng được thiết kế để
thực hiện một ứng dụng cụ thể như giám sát cửa an ninh, báo
cáo tình trạng của cảm biến cho một hệ thống điều khiển hay
quản lí đèn giao thông tại chỗ giao nhau đông người qua lại.

Có hai ưu điểm khi sử dụng máy tính nhúng. Đầu tiên là
giảm thiểu được chi phí. Thứ hai là chúng dễ dàng triển khai.
Trên thực tế, cả hai ưu điểm đó đều liên quan đến kích thước
của máy tính nhúng. Do máy tính nhúng thường nhỏ hơn
nhiều so với máy tính có đa dụng, và không cần phải mua
một màn hình, bàn phím, chuột nên chi phí ít hơn cho một hệ
thống máy tính đa dụng. Kích thước giảm đi cũng giúp triển
khai các máy tính nhúng một số lượng lớn các địa điểm từ xa
một cách dễ dàng hơn.
Địa điểm cho ứng dụng của bạn có thể có tác động lớn đến
loại thiết bị mà bạn mua, và điều này cũng đúng đối với máy
tính nhúng. Một ví dụ đơn giản là ứng dụng cửa ra vào. Nếu

giúp nâng cao độ tin cậy của hệ thống và giúp dễ dàng cấu
hình cũng như cập nhật vi chương trình và phần mềm.
Hướng đến sự linh hoạt cao hơn
Mặc dù các máy tính nhúng không đòi hỏi một màn hình, bàn
phím và chuột nhưng chúng vẫn cần đến các phương tiện
giao tiếp với các thiết bị khác trong hệ thống. Ở mức tối thiểu
thì máy tính cũng cần có một hoặc 2 cổng serial để kết nối
với các thiết bị ngoài. Tuy nhiên, đối với máy tính nhúng là
một thành phần tồn tại độc lập trong một hệ thống điều khiển
hiện đại, nó cũng cần có khả năng kết nối với nhiều loại giao
thức khác:
l Serial (SCI): RS-232, RS-422, và RS-485 là những giao
thức serial tiêu chuẩn cho các ứng dụng công nghiệp.
l Bus Serial đa năng (USB): Mặc dù RS-232/422/485 vẫn là
tiêu chuẩn cho các ứng dụng công nghiệp, tuy nhiên USB
đang bắt đầu xâm nhập thị trường.
l Kết nối mạng: Ethernet giờ đây đang phổ biến ở môi trường
văn phòng và nhà ở, đang được sử dụng ngày càng nhiều hơn
trong các hệ thống công nghiệp. Ngoài ra, một số ứng dụng
công nghiệp sử dụng giao thức CAN (Control Area
Network).
l IO rời rạc: Các hệ thống điều khiển diện rộng ứng dụng
rộng rãi công nghệ General Purpose Input/Output (GPIO).
l Chuyển từ Analog sang Digital/Digital sang Analog
(ADC/DAC): Khả năng chuyển đổi tín hiệu analog sang tín
hiệu số và ngược lại là một yêu cầu đối với nhiều ứng dụng
công nghiệp.
l Giao thức truyền thông không dây: Các ứng dụng công
nghiệp trong hệ thống khó kết nối dây có thể phù hợp với
việc sử dụng kết nối không dây để truyền dữ liệu qua mạng.

được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện. Khe hở được tạo
ra trong mạch điện tử thường được đặt giữa bộ truyền và bộ
nhận.
Một vấn đề thường xảy ra với nhiều ứng dụng RS-485 là
dòng điện vòng tiếp đất chạy qua dây ngầm khi mức điện áp
dây nguội khác nhau giữa các thiết bị được kết nối. Để loại
bỏ vấn đề này, một số sản phẩm RS-485 cần có mức bảo vệ
cách li quang tới 2 KV.
Nếu mạng RS-485 bao phủ một khoảng cách tương đối lớn,
bảo vệ cách giữ cho các bộ phận giao tiếp của thiết bị RS-485
được khô ráo. Bạn nên tìm những sản phẩm cung cấp bảo vệ
cách li quang ít nhất là 2 KV.
Thân thiện với người sử dụng

Đối với vấn đề thời gian tung ra thị trường, máy tính nhúng
cần nhiều hơn như chỉ là một hộp ổ cứng cần cài đặt và cấu
hình mở rộng. Tìm những tính năng quan trọng sau đây khi
quyết định mua loại máy tính nhúng nào cho ứng dụng công
nghiệp của bạn:
l Hệ điều hành sẵn sàng hoạt động: Hầu hết các nhà tích hợp
hệ thống và những người sử dụng máy tính nhúng khác đều
tìm những máy tính với hệ điều hành, drivers, các hệ thống
file và các ứng dụng thông thường như Open VPN hay IPsec
VPN được cài sẵn.
l Chuyển đổi giao thức: máy tính nhúng phải thường kết nối
được với nhiều thiết bị không thường xuyên sử dụng cùng
giao thức truyền thông. Vì lí do này, bạn nên tìm các nhà
cung cấp phần mềm chuyển đổi giao thức tiện lợi để làm
thuận tiện nhiệm vụ truyền dữ liệu qua lại giữa các thiết bị
khác nhau.