Hệ thống nhúng là gì? Các công bố khoa học về Hệ thống nhúng
Hệ thống nhúng là một hệ thống máy tính chuyên dụng nhằm thực hiện một hoặc vài chức năng chuyên biệt trong các thiết bị lớn hơn như điện thoại di động, ô tô, và thiết bị gia đình. Nó gồm ba thành phần chính: phần cứng với vi điều khiển, phần mềm điều khiển hoạt động phần cứng, và môi trường phát triển để tối ưu thiết kế. Hệ thống nhúng gặp thách thức về hiệu suất, tài nguyên, và bảo mật, nhưng xu hướng IoT, AI và 5G mở ra cơ hội phát triển mới. Vai trò của hệ thống nhúng ngày càng quan trọng trong việc cải thiện cuộc sống và thúc đẩy công nghiệp.
Giới thiệu về Hệ Thống Nhúng
Hệ thống nhúng (Embedded System) là một hệ thống máy tính chuyên dụng, được thiết kế để thực hiện một hoặc một vài chức năng chuyên biệt trong một hệ thống lớn hơn. Khác với các hệ thống máy tính đa dụng như máy tính để bàn hay laptop, hệ thống nhúng thường được tích hợp vào trong các thiết bị điện tử như điện thoại di động, điều hòa nhiệt độ, máy giặt và ô tô.
Các Thành Phần Cơ Bản của Hệ Thống Nhúng
Hệ thống nhúng bao gồm ba thành phần chính: phần cứng, phần mềm và môi trường phát triển.
Phần Cứng
Phần cứng của hệ thống nhúng bao gồm vi điều khiển hoặc vi xử lý, bộ nhớ (RAM, ROM hoặc Flash), các giao diện I/O và các cảm biến hoặc thiết bị truyền động. Nhiệm vụ chính của phần cứng là đảm bảo thực hiện chính xác các tác vụ mà phần mềm chỉ định.
Phần Mềm
Phần mềm trong hệ thống nhúng thường được viết bằng ngôn ngữ lập trình như C, C++, hoặc thậm chí là hợp ngữ. Vai trò của phần mềm là điều khiển hoạt động của phần cứng cũng như xử lý và truyền dữ liệu.
Môi Trường Phát Triển
Để phát triển hệ thống nhúng, các kỹ sư thường sử dụng những công cụ như các trình biên dịch (compilers), bộ mô phỏng (simulators) và các bảng mạch thử nghiệm (development boards). Môi trường phát triển giúp rút ngắn thời gian và tối ưu quá trình thiết kế sản phẩm.
Ứng Dụng của Hệ Thống Nhúng
Hệ thống nhúng hiện diện trong nhiều lĩnh vực của đời sống và công nghiệp:
- Thiết bị tiêu dùng: Tivi, máy giặt, tủ lạnh, và điện thoại di động đều sử dụng hệ thống nhúng để tăng hiệu suất và bổ sung các chức năng thông minh.
- Ô tô: Hệ thống điều khiển động cơ, điều hòa không khí, hệ thống giải trí, và các hệ thống hỗ trợ lái xe đều là những ví dụ điển hình của hệ thống nhúng trong ô tô.
- Y tế: Thiết bị đo huyết áp, máy hỗ trợ thở, và các thiết bị theo dõi bệnh nhân sử dụng hệ thống nhúng để cung cấp dữ liệu chính xác và kịp thời.
- Công nghiệp: Hệ thống nhúng được dùng để tự động hóa các quy trình sản xuất, giám sát và kiểm soát chất lượng sản phẩm.
Thách Thức và Xu Hướng Phát Triển
Phát triển hệ thống nhúng gặp nhiều thách thức bao gồm:
- Đòi hỏi về hiệu suất và độ tin cậy cao.
- Hạn chế về tài nguyên như bộ nhớ và công suất xử lý.
- Bảo mật trước các mối đe dọa từ kẻ xấu.
Tuy nhiên, xu hướng phát triển công nghệ như IoT (Internet of Things), AI (Artificial Intelligence) và 5G đang mở ra nhiều cơ hội cho hệ thống nhúng, giúp nâng cao hiệu suất và mở rộng khả năng ứng dụng.
Kết Luận
Hệ thống nhúng là thành phần không thể thiếu trong thời đại công nghệ hiện nay, góp phần quan trọng vào việc thúc đẩy sự phát triển của các ngành công nghiệp và cải thiện chất lượng cuộc sống. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, vai trò của hệ thống nhúng trong tương lai sẽ càng trở nên quan trọng và phổ biến hơn nữa.
Danh sách công bố khoa học về chủ đề "hệ thống nhúng":
Sử dụng mẫu gồm 49 quốc gia, chúng tôi chỉ ra rằng những quốc gia có bảo vệ nhà đầu tư yếu kém, được đo lường bằng cả tính chất của các quy định pháp luật và chất lượng thực thi pháp luật, có thị trường vốn nhỏ hơn và hẹp hơn. Những phát hiện này áp dụng cho cả thị trường chứng khoán và thị trường nợ. Cụ thể, các quốc gia có hệ thống pháp luật dân sự Pháp có cả mức độ bảo vệ nhà đầu tư yếu nhất và thị trường vốn kém phát triển nhất, đặc biệt là so với các quốc gia theo hệ thống pháp luật thông thường.
Việc tăng tốc và điều trị triệt để các vết thương mãn tính vẫn đang là một nhu cầu y tế lớn chưa được đáp ứng do các triệu chứng phức tạp từ rối loạn chuyển hóa của vi môi trường vết thương. Mặc dù có nhiều chiến lược và các hydrogel sinh học được phát triển, một phương pháp điều trị vết thương mãn tính hiệu quả và phổ biến vẫn là một điểm nghẽn. Với mục tiêu đẩy nhanh quá trình chữa lành vết thương mãn tính, nhiều hydrogel băng gạc có chức năng chống oxy hóa đã xuất hiện và được chứng minh là có thể tăng tốc độ chữa lành vết thương, đặc biệt là trong việc sửa chữa vết thương mãn tính. Chiến lược mới trong điều trị vết thương mãn tính do hydrogel chống oxy hóa mang lại có ý nghĩa to lớn đối với sức khỏe con người. Ở đây, ứng dụng của hydrogel chống oxy hóa trong việc sửa chữa vết thương mãn tính được thảo luận một cách hệ thống, nhằm cung cấp một tài liệu tham khảo lý thuyết quan trọng cho những đột phá tiếp theo trong việc chữa lành vết thương mãn tính.
▪ Tóm tắt Giáo dục trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh đem lại nhiều thách thức cho tất cả các thành phần trong quá trình giáo dục—giảng viên, sinh viên và nhà tuyển dụng của các cử nhân tốt nghiệp. Mặc dù các hệ thống giáo dục kỹ thuật y sinh đã được phát triển trong 40 năm qua, nhưng sự quan tâm và tốc độ phát triển của những chương trình này đã tăng tốc trong những năm gần đây. Những tiến bộ mới trong khoa học học tập đã cung cấp khung để kiểm tra lại các mô hình giảng dạy trong lĩnh vực kỹ thuật y sinh. Công trình này cho thấy rằng môi trường học tập nên được tập trung vào người học, tập trung vào kiến thức, tập trung vào đánh giá và tập trung vào cộng đồng. Ngoài ra, công nghệ học tập cung cấp tiềm năng để đạt được môi trường này một cách hiệu quả. Các nhà giáo dục kỹ thuật y sinh đang đứng trước cơ hội thiết kế và triển khai các hệ thống học tập mới có thể tận dụng những tiến bộ trong khoa học học tập, công nghệ học tập và cải cách trong giáo dục kỹ thuật.
Simulink được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp để mô hình hóa và mô phỏng các hệ thống nhúng. Với việc sử dụng ngày càng tăng của các hệ thống nhúng trong các tình huống an toàn thời gian thực quan trọng, Simulink trở nên thiếu khả năng phân tích yêu cầu (thời gian) với độ tin cậy cao. Trong bài viết này, chúng tôi áp dụng Tính toán Khoảng thời gian Thời gian (TIC) - một ngôn ngữ đặc tả thời gian thực, để bổ sung khả năng kiểm định chính quy TIC cho Simulink. Chúng tôi xây dựng một cách tỉ mỉ các hàm thư viện TIC để mô hình hóa các khối thư viện Simulink, được sử dụng để tạo thành các sơ đồ Simulink. Tiếp theo, các sơ đồ Simulink được tự động chuyển đổi thành các mô hình TIC, bảo toàn các khía cạnh chức năng và thời gian. Các yêu cầu quan trọng như liveness bị giới hạn thời gian có thể được đặc tả chính xác trong TIC cho toàn bộ sơ đồ hoặc một số thành phần. Cuối cùng, việc xác thực các mô hình TIC có thể được tiến hành chặt chẽ với một mức độ tự động hóa cao bằng cách sử dụng một công cụ định lý chung. Khuôn khổ của chúng tôi có thể mở rộng không gian thiết kế bằng cách đại diện cho các thuộc tính môi trường cho các hệ thống mở và xử lý các sơ đồ phức tạp vì việc phân tích hành vi liên tục và rời rạc được hỗ trợ.
Các kháng thể tự miễn chống lại protein ribosome P (kháng thể chống P) có liên quan chặt chẽ tới các biểu hiện thần kinh tâm lý của lupus ban đỏ hệ thống (NPSLE). Nghiên cứu hiện tại được thiết kế để đánh giá liệu các kháng thể chống P có thể gây ra hoạt động điện não bất thường ở chuột và điều tra cơ chế bệnh lý tế bào tiềm năng.
Các kháng thể chống ribosome P của người được tinh chế bằng ái lực được tiêm tĩnh mạch vào chuột sau khi phá vỡ hàng rào máu-não (BBB). Phản ứng liên tục âm thanh (ASSR) được đánh giá dựa trên tín hiệu điện não đồ (EEG) phản ứng với kích thích âm thanh 40-Hz, được ghi lại từ các điện cực cấy vào hộp sọ của chuột. Kỹ thuật nhuộm miễn dịch huỳnh quang được sử dụng để kiểm tra hình thái và mật độ neuron và tế bào glia trong hồi hải mã và vỏ não. Sự hiện diện của quá trình apoptosis trong mô não được nghiên cứu bằng cách sử dụng xét nghiệm TUNEL. Một chế độ ăn PLX3397 được sử dụng để loại bỏ chọn lọc vi tế bào thần kinh khỏi não của chuột.
Các kháng thể chống P lưu hành đã làm tăng cường ASSR và kích hoạt vi tế bào thần kinh thông qua BBB bị phá hủy, trong khi không quan sát thấy quá trình apoptosis thần kinh rõ ràng. Ngược lại, khi vi tế bào thần kinh bị tước bỏ, các kháng thể chống P đã gây ra sự giảm mạnh ASSR và apoptosis thần kinh.
Nghiên cứu của chúng tôi chỉ ra rằng các kháng thể chống P có thể trực tiếp gây ra sự rối loạn của các tiềm năng phát sinh âm thanh trong não và rằng vi tế bào thần kinh có liên quan đến việc bảo vệ hoạt động thần kinh sau sự xâm nhập của các kháng thể chống P, điều này có thể có những ý nghĩa quan trọng đối với NPSLE.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7