Máy tính nhúng sẽ phổ biến như Arduino trong tương lai không xa

Với sự bùng nổ của Internet cùng với sự phát triển của công nghiệp thiết kế vi mạch, càng ngàng máy tính của chúng ta càng nhỏ hơn, mỏng hơn, mạnh hơn so với trước đây. Thêm vào nữa cả thế giới đang bước vào cuộc cách mạng CN 4.0, vì vậy những nền tảng chạy ứng dụng có kết nối internet sẽ càng phổ biến hơn bao giờ hết.

Với sự bùng nổ của Internet cùng với sự phát triển của công nghiệp thiết kế vi mạch, càng ngàng máy tính của chúng ta càng nhỏ hơn, mỏng hơn, mạnh hơn so với trước đây. Thêm vào nữa cả thế giới đang bước vào cuộc cách mạng CN 4.0, vì vậy những nền tảng chạy ứng dụng có kết nối internet sẽ càng phổ biến hơn bao giờ hết. Trong xu hướng đó, giới DIY ( Do it yourself) cũng không ngoài cuộc khi tự mình làm cho những thiết bị xung quanh mình trở nên thông minh hơn. Vậy làm sao để làm được điều đó: Ý tưởng, nguyên liệu IoT, ngôn ngữ lập trình...., trong bài viết này tôi sẽ đi phân tích một chút về nguyên liệu IoT, mà cái tôi muốn đề cập ở đây là máy tính nhúng :).

1. Hệ thống nhúng là gì?

Theo (Wiki): 

Hệ thống nhúng (tiếng Anhembedded system) là một thuật ngữ để chỉ một hệ thống có khả năng tự trị được nhúng vào trong một môi trường hay một hệ thống mẹ. Đó là các hệ thống tích hợp cả phần cứng và phần mềm phục vụ các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, tự động hoá điều khiển, quan trắc và truyền tin. Đặc điểm của các hệ thống nhúng là hoạt động ổn định và có tính năng tự động hoá cao.

Hệ thống nhúng thường được thiết kế để thực hiện một chức năng chuyên biệt nào đó. Khác với các máy tính đa chức năng, chẳng hạn như máy tính cá nhân, một hệ thống nhúng chỉ thực hiện một hoặc một vài chức năng nhất định, thường đi kèm với những yêu cầu cụ thể và bao gồm một số thiết bị máy móc và phần cứng chuyên dụng mà ta không tìm thấy trong một máy tính đa năng nói chung. Vì hệ thống chỉ được xây dựng cho một số nhiệm vụ nhất định nên các nhà thiết kế có thể tối ưu hóa nó nhằm giảm thiểu kích thước và chi phí sản xuất. Các hệ thống nhúng thường được sản xuất hàng loạt với số lượng lớn. Hệ thống nhúng rất đa dạng, phong phú về chủng loại. Đó có thể là những thiết bị cầm tay nhỏ gọn như đồng hồ kĩ thuật số và máy chơi nhạc MP3, hoặc những sản phẩm lớn như đèn giao thông, bộ kiểm soát trong nhà máy hoặc hệ thống kiểm soát các máy năng lượng hạt nhân. Xét về độ phức tạp, hệ thống nhúng có thể rất đơn giản với một vi điều khiển hoặc rất phức tạp với nhiều đơn vị, các thiết bị ngoại vi và mạng lưới được nằm gọn trong một lớp vỏ máy lớn.

Các thiết bị PDA hoặc máy tính cầm tay cũng có một số đặc điểm tương tự với hệ thống nhúng như các hệ điều hành hoặc vi xử lý điều khiển chúng nhưng các thiết bị này không phải là hệ thống nhúng thật sự bởi chúng là các thiết bị đa năng, cho phép sử dụng nhiều ứng dụng và kết nối đến nhiều thiết bị ngoại vi.

2. Chúng ta làm được gì với máy tính nhúng:

  • Đầu coi phim HD giống như Android Box, hỗ trợ KODI đầy đủ.
  • Máy chơi game cầm tay, console, game thùng. Chơi như máy điện tử băng ngày xưa, giả lập được nhiều hệ máy.
  • Cắm máy tải Torrent 24/24.
  • Dùng làm VPN cá nhân.
  • Biến ổ cứng bình thường thành ổ cứng mạng (NAS).
  • Làm camera an ninh, quan sát từ xa.
  • Hiển thị thời tiết, hiển thị thông tin mạng nội bộ...
  • Máy nghe nhạc, máy đọc sách.
  • Làm thành một cái máy Terminal di động có màn hình, bàn phím, pin dự phòng để sử dụng mọi lúc mọi nơi, dò pass Wi-Fi...
  • Làm thiết bị điều khiển Smart Home, điều khiển mọi thiết bị điện tử trong nhà.
  • Điều khiển robot, máy in không dây từ xa, Airplay...
  • Đơn giản, dễ dùng, tiết kiệm không gian: dùng làm các công việc văn phòng đơn giản, gõ Word, Excel hay tạo PowerPoint, lướt web.
  • Tự học lập trình bằng các app đơn giản của, trẻ em cũng học được.
  • Tiêu thụ rất ít điện: Ví dụ như tải Torrent, thay vì cắm máy tính công suất hàng trăm Watts liên tục 24/24 thì chỉ cần dùng một cái Raspberry Pi công suất chưa tới 5W cũng làm được.
  • Có tính di động cao: có thể bỏ vào túi mang đi khắp nơi, thích hợp để làm máy nghe nhạc di động, máy đọc ebook, máy dò pass Wi-Fi, máy chơi game cầm tay.

3. Những loại máy tính nhúng phổ biến và giá rẻ

- Raspberry Pi3

Đây là loại máy tính giá rẻ rất phổ biến, bạn có tin là doanh số bán ra của dòng máy tính này nhiều đến mức chỉ sau máy tính MAC và Window.

Pi là một máy tính có kích thước  chỉ cỡ một cái thẻ ATM gồm có CPU, GPU, RAM, khe cắm thẻ microSD, Wi-Fi, Bluetooth và 4 cổng USB 2.0. Để sử dụng chiếc máy tính này, chỉ việc cài hệ điều hành (công việc cần làm là copy/paste lên thẻ nhớ file của hệ điều hành, thế là xong :3 ), gắn chuột, bàn phím và màn hình là bắt đầu sử dụng. Nếu ko có màn hình thì không có gì phải lo, hoàn toàn dùng chính màn hình , bàn phím, chuột của Laptop để dùng, chỉ cần cài đặt một chút là xong. 

Máy tính nhúng Raspberry i3

Máy tính nhúng Raspberry Pi3 ( Giá khoảng 1tr100)

Raspberry Pi 3 là bản có cấu hình cao nhất hiện nay (trước đó có Pi, Pi 2, ngoài ra còn có bản siêu nhỏ: Pi Zero và Pi Zero W). Pi 3 có giá chỉ 35 USD nhưng thường là chúng ta sẽ mua thêm các phụ kiện ví dụ như case cho Pi 3, tản nhiệt cho chip, adapter nguồn, thẻ nhớ microSD. Giá tổng cộng (chưa tính thẻ nhớ) vào khoảng hơn 50 USD.

Sau khi mua về thì phải cài hệ điều hành, có nhiều hệ điều hành cho Pi như:

  • Raspbian: OS chính thức, giao diện giống như Windows/Mac/Linux.
  • OSMC: tích hợp KODI, dùng làm máy xem phim, nghe nhạc.
  • RetroPie: dùng làm máy chơi game, hỗ trợ nhiều hệ máy khác nhau.
  • Ngoài ra còn có Ubuntu, Windows 10 IoT, RiscOS...

Raspbian là OS chính thức dành cho Pi. Cách cài đặt rất đơn giản, chỉ cần tải Raspbian về, giải nén, copy vào thẻ nhớ microSD rồi gắn thẻ vào máy Pi cho nó chạy cài đặt là xong.

( Theo Tinhte.vn https://tinhte.vn/threads/gioi-thieu-ve-raspberry-pi-3-no-la-gi-tai-sao-no-hay-nen-dung-khi-nao.2687674/)

- Nano Pi

Máy tính nhúng Nanopi M2 ( Giá khoảng 1tr50ngan)

Máy tính nhúng NanoPi Fire2 ( giá khoảng 750K)

Máy tính nhúng NanoPi Neo ( Giá khoảng 450K)

Với dòng máy tính nhúng Nano Pi, chúng ta cũng làm được rất nhiều thứ tuy nhiên cộng động hỗ trợ không hỗ trợ nhiều như Raspberry Pi, nhưng không phải là họ đem con bỏ chợ, vẫn rất nhiều người cùng làm và cùng support dòng máy này. Với dòng này chúng ta có thể cài nhiều hệ điều hành của Linux, Androi, đầy đủ sức mạnh để làm một Miniserver, IoT gateway, vv...

- Orange Pi

Tương tự với Nano Pi, nhưng giời DIY lại dùng khá nhiều dòng này cho sản phẩm của mình, vì giá của OrangePi gần như rẻ nhất trong phân khúc dòng máy tính nhúng, hỗ trợ kiểu lập trình giống Arduino, dễ học, dễ làm.

Máy tính nhúng Orange Pi One ( Giá khoảng 420K)

Máy tính nhúng OrangePi zero ( Giá khoảng 350K)

Trên đây là một số dòng máy tính nhúng mà chúng ta có thể dễ dàng mua được, làm được nhiều thứ với chúng,giá của các dòng máy này khá rẻ, thậm chí còn rẻ hơn Arduino (xịn).

4. Tại sao máy tính nhúng sẽ phổ biến như Arduino

Với giá thành rẻ, ngôn ngữ hỗ trợ lập trình đa dạng, đơn giản gần với Arduino. Máy tính nhúng cung cấp các giao diện UART, I2C, SPI như Arduino ( Tuy thư viện chưa dễ dùng như Arduino), cung cấp các GPIO để điều khiển các thiết bị ngoại vi, và một điểm mạnh của máy tính nhungs là cung cấp giải pháp kết nối mạng qua LAN, Wifi, Bluetooth, thực sự người dùng chỉ cần nâng cấp một chút là có thể làm một dự án IoT đầy đủ.

Trên đây chỉ là một bài giới thiệu sơ lược về máy tính nhúng, trong thời gian tới Eclub sẽ cố gắng cung cấp một chuyên mục mới DIY về máy tính nhúng để các bạn tham khảo. ./.

Ngọc Tuấn

Số lượt xem bài viết: 244



Comment
Name
Message
Coppy right ©: 2016 by Đỗ Ngọc Tuấn-TCU
Email: ngoctuansqtt@gmail.com