嵌入式计算机的关键特征,与通用计算机的区别

从汽水自动售货机到汽车系统,几乎所有东西都可以在嵌入式计算机上运行。即使嵌入式计算机涵盖了广泛的专用系统,但它们之间也具有共同的特征,这些共同的特征在许多计算条件下都具有出色的优势:

通过热管和散热器的被动冷却消除了对将内部组件暴露于灰尘和碎屑的机械风扇的需求。大多数嵌入式计算机使用低热设计功率(TDP)组件并结合了无源冷却设计。这种结合是嵌入式计算的关键特性,可帮助散发组件产生的有害热量。这种类型的设计使其可用于可能无法控制温度的坚固型应用中的嵌入式计算部署。

坚固的设计特性可支持较宽的工作温度,较宽的电压以及抗冲击和振动的能力。这些功能对于确保产品的寿命和稳定性以最小化故障点是必不可少的。宽范围的工作温度允许在无法控制温度的室外环境中进行部署,对于遇到电压尖峰的环境,必须提供宽电压保护。此外,抗震和抗振性对于车载应用来说是不可或缺的,尤其是对于要求可靠性的关键任务服务而言。

低维护和可靠性对于嵌入式计算机至关重要,这就是为什么它们依赖无风扇和无电缆设计来最大程度地减少移动部件的数量的原因。这些特定类型的设计降低了可能存在冲击和振动元素的恶劣应用中损坏组件的风险。
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嵌入式计算机的专用特性使它们能够利用定制软件来最大程度地减少硬件要求。例如,Microsoft 提供了专门针对嵌入式和IoT应用程序的Windows版本(Win 10 IoT)。Windows 10 IoT具有有用的开发人员工具和信息支持,可简化流程,因此您可以创建自己的IoT愿景。

例如,英特尔提供了一系列多核SoC移动处理器,这些处理器具有低功耗的高能效处理功能。这消除了对风扇和运动组件的需求,从而减少了功耗,从而实现了总体上更低的成本。

物联网(IoT) 将成为嵌入式系统主要参与者的基石,他们希望通过AI,机器学习和边缘计算来转变其产品。物联网生态系统将它们收集的感官数据与嵌入式计算机的处理能力结合在一起,可以对其进行分析并用于可行的结果。物联网鼓励公司提高生产力,并重新考虑其开展业务的方式。
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​安全和监视技术具有嵌入式计算机,这些计算机使用面部识别来跟踪人员,并使用机器学习分析来实时识别人员。

嵌入式计算机与通用计算机

嵌入式计算机和通用计算机之间的主要区别在于其设计理念。嵌入式计算机是特定于任务的,专用于在几乎没有人为交互的情况下尽可能高效地完成单个任务。它们的专用性质利用了轻量级软件和板载ASICS(专用集成电路)的优势,以最大程度地降低硬件成本和功耗。 而且由于它们在 各种各样的环境中使用,因此设计它们的方法将取决于它们的使用位置。大多数嵌入式计算机都具有插槽或SoC CPU设计 兼顾最佳性能和性能。在需要更高性能的情况下,使用插槽CPU设计将是理想的选择。但是,如果您需要性能较低但功能强大的产品,那么SoC芯片就足够了。

相对于嵌入式计算机,通用计算机的主要特征是其具有多种用途的重新配置能力。可以使它们进行任何类型的编程,从而使它们具有相对更灵活的应用程序。这更适合办公室或家庭中的日常应用。

嵌入式计算机系统类别以及它们如何分类?

实时嵌入式计算机 可对紧急情况做出快速响应,并不断对系统环境的变化做出反应。这些系统中使用了优质的硬件,以最大程度地减少任何潜在的故障点,因为无法将其关闭进行维修,并且出于安全原因必须保持运行状态。如今,对于用于海底火车信号维护和航空导航的实时嵌入式系统有很高的需求。

网络嵌入式计算机依赖于连接的网络来执行其分配的任务。该网络可以是局域网或广域网,并且该网络的连接可以是有线或无线的。最突出的应用是在办公室安全系统中,这些系统将不同的传感器和控制器连接起来以起作用。

移动嵌入式计算机用于移动连接,因此它们在内存等资源上非常有限。由于尺寸紧凑,它们被用于智能手机和数码相机。

坚固的嵌入式计算机 是紧凑而强大的系统,旨在承受最严酷的环境和极端温度。这些小型,坚固的系统是关键任务应用(例如患者监护和军事防御)的理想解决方案。

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