سیستمهای اِمبِدد (Embedded Systems) یا سامانههای نهفته، سیستمهای کامپیوتری ویژهای هستند که برای انجام یک وظیفه مشخص و اختصاصی طراحی شدهاند (برعکس کامپیوترهای شخصی که چندمنظوره هستند). این سیستمها ترکیبی از سختافزار (میکروکنترلر یا ریزپردازنده) و نرمافزار (فِرمور یا پایدارافزار) هستند که معمولاً به عنوان بخشی از یک سیستم بزرگترِ مکانیکی یا الکترونیکی عمل میکنند.
یک نمونه ساده: گوشی هوشمند شما یک کامپیوتر چندمنظوره است، اما «ساعت هوشمند»، «دستگاه مایکروویو» یا «مودم وایفای» شما، همگی سیستمهای امبدد هستند.
اگر تا به حال اسم رزبری پای (Raspberry Pi) به گوشتان خورده ولی هنوز مطمئن نیستید که این برد کوچک و دوستداشتنی چه غولی در دل خود دارد، بگذارید ساده بگویم: رزبری پای یک کامپیوتر کامل به اندازه یک کارت اعتباری است که میتواند مغز متفکر هر وسیله هوشمندی باشد که فکرش را میکنید.
رزبری پای چییست
داخل این برد، یک پردازنده قدرتمند ARM، حافظه رم، درگاههای USB، خروجی HDMI و از همه مهمتر یک ردیف پین به اسم GPIO نشسته است. این پینها حکم دست و پای رزبری را دارند؛ میتوانند سنسور بخوانند، موتور بچرخانند، با قطعات دیگر حرف بزنند و فرمان بگیرند. رزبری پای برخلاف میکروکنترلرهای ساده، یک سیستمعامل کامل لینوکسی را اجرا میکند؛ یعنی میتوانید روی آن وبسرور راه بیندازید، پردازش تصویر کنید، دیتابیس بسازید و همزمان یک سنسور دما را هر ثانیه بخوانید.
همین انعطاف، رزبری پای را تبدیل به گزینه محبوب مهندسان امبدد، استارتاپها و حتی آزمایشگاههای تحقیقاتی کرده است. از ساخت خانه هوشمند و ربات گرفته تا دستگاههای پزشکی و کنترلرهای صنعتی، همه با رزبری پای شدنی است؛ به شرطی که کسی پای کار باشد که بداند چطور از حداکثر توانش استفاده کند
و رزبری پای برای مهندسان امبدد مانند یک جعبه ابزار بیانتهاست. کار آنها فقط برنامهنویسی نیست؛ از طراحی سختافزار اختصاصی که روی GPIO سوار میشود تا نوشتن کدهایی که با پروتکلهای حساس مثل SPI و I2C ارتباط برقرار میکنند، همه را انجام می دهند. در ادامه هم از تجربه های واقعیمان میگوییم هم از خدماتی که میتوانیم انجام دهیم.
برای اینکه ببینید با رزبری پای چه کارهایی میشود کرد و ما دقیقاً چه تواناییهایی دارم، چند نمونه از پروژه های انجام شده توسط تیم ما را ببینید:
با یک آرایه ۸تایی میکروفن و یک رزبری پای، سیستمی ساختم که میتواند جهت دقیق صدا را در محیط تشخیص دهد و روی یک نمایشگر گرافیکی نشان دهد. تمام پردازش همزمان سیگنالها و الگوریتمهای جهتیابی، روی همان رزبری انجام میشود. این پروژه هم در امنیت و هم در دستیارهای صوتی کاربرد دارد.
تشخیص جهت صدا با آرایه میکروفونی با رزبری پای
در یک پروژه پردازشی سنگین، لازم بود دادهها با سرعت نزدیک به ۱ گیگابیت بر ثانیه از یک تراشه FPGA به رزبری پای منتقل شوند. با طراحی یک مسیر اختصاصی و نوشتن درایور در لینوکس، به این نرخ انتقال رسیدیم. این تجربه نشان داد که رزبری پای حتی در کارهای فوقسریع و حرفهای هم کم نمیآورد.
یکی از جذابترین پروژههایم یک دستگاه رومیزی کامل بود: خون وارد یک چیپ میکروفلوئیدیک میشود، با چرخش کنترلشده پلاسمایش جدا میشود و بعد نور با طول موجهای مشخص از آن عبور میکند. یک حسگر طیفسنج متصل به رزبری پای، شدت نور را میخواند و اطلاعات را تحلیل میکند. کنترل موتور، خواندن سنسور، و پردازش طیف، همگی روی رزبری مدیریت میشد.
ما به طور کلی خدمات زیر را در رابطه با پروژه های امبدد و رزبری پای انجام می دهیم:
وقتی پروژه فقط با چند سیم جواب نمیدهد، ما برای رزبری پای شما یک برد اختصاصی (PCB) طراحی میکنم که تمیز و بدون نویز روی GPIO سوار شود. روی این بردها میتواند درایور موتور، تغذیه ایزوله، مبدلهای دقیق و هر آنچه مدارتان لازم دارد وجود داشته باشد.
حرف زدن با سنسورها، چیپها و ماژولها از طریق SPI، I2C و UART کار هر روز بسیاری از صنایع است. چه یک سنسور ساده دما باشد چه یک تراشه پیچیده، آن را دقیق و مطمئن راه میاندازم. اگر نیاز باشد، برای قطعه خاص شما درایور لینوکسی هم مینویسم تا همه چیز بهینه کار کند.
از ایده اولیه تا نمونهای که میتوانید به سرمایهگذار نشان دهید یا حتی تولید کنید. کار ما وقتی تمام میشود که شما یک محصول پایدار، مستند و قابل توسعه داشته باشید.
ما خدمات کامل مونتاژ رزبری پای شما را ارائه میدهیم؛ شامل نصب فیزیکی، پیکربندی نرمافزار و بهینهسازیها برای یک سیستم آمادهبهکار. در زمان صرفهجویی کنید و پروژههای خود را فوراً با یک رزبری پایِ آزمایششده و پیکربندیشده مطابق نیازهایتان آغاز کنید.
ما خدمات حرفهای تکثیر و فلش کارتهای SD مخصوص رزبری پای را ارائه میکنیم. چه به یک کارت نیاز داشته باشید و چه به تعداد زیادی، ما حافظههای شما را با سیستمعامل یا ایمیج سفارشی موردنظرتان آماده میکنیم و عملکرد بهینه و پیکربندی آمادهاستفاده را تضمین میکنیم.
ما از مدارس، دانشگاهها و مراکز آموزشی با پیشنهادهای اختصاصی رزبری پای پشتیبانی میکنیم. کیتهای آموزشی، راهکارهای آماده و تخفیفهای ویژه؛ همهچیز برای تسهیل یادگیری رایانه، برنامهنویسی و الکترونیک، از مقطع ابتدایی تا آموزش عالی طراحی شده است.
۱. گپ اولیه رایگان: بگویید چه در سر دارید تا ببینم چطور میشود کمک کرد.
۲. پیشنهاد فنی و مالی شفاف: دقیقاً میدانید چه چیزی، با چه هزینهای و در چه زمانی ساخته میشود.
۳. اجرا و بازخورد: در حین کار، نمونه را میبینید و نظرتان اعمال میشود.
۴. تحویل نهایی: کدها، فایلهای طراحی برد، مستندات و آموزش کامل تحویل شما میشود.
ما مجموعهای کامل از خدمات سفارشیسازیشده پروژه های سیستم امبدد و رزبری پای را برای پاسخگویی به نیازهای افراد، کسبوکارها و مؤسسات آموزشی ارائه میدهیم. تخصص ما تضمینکننده ارائه راهکارهای نوآورانهای است که متناسب با نیازهای فناورانه شما طراحی شدهاند.
