Vestavěný systém: Porovnání verzí

'''Vestavěný systém''' ('''zabudovaný systém''', '''embedded systém''') je jednoúčelový systém, ve kterém je řídicí [[počítač]] zcela zabudován do [[přístroj|zařízení]], které ovládá. Na rozdíl od univerzálních počítačů, jako jsou [[osobní počítač]]e, jsou zabudované počítače jsou většinou jednoúčelové, určené pro předem definované činnosti. Vzhledem k  tomu, že systém je určen pro konkrétní účel, mohou tvůrci systémusystém při návrhu [[Optimalizace (informatika)|optimalizovat]] pro konkrétní [[aplikace|aplikaci]], a tak snížit cenu výrobku. Vestavěné systémy jsou často vyráběny sériově ve velkém množství, takže úspora bývá znásobena velkým počtem vyrobených kusů.

Počítače do dlaně ([[Personal Digital Assistant|PDA]]), [[Mobile Digital Assistant|mobilní]] digitální pomocníci]] (MDA) a inteligentní [[mobilní telefon]]y ([[smartphone]]) jsou také často označovány jako vestavěná zařízení vzhledem k vlastnostem [[hardware]] i přes to, že z hlediska [[software]] jsou rozšiřitelné a všeobecně použitelné podobně jako osobní počítače. S  rozvojem těchto zařízení se stírá rozdílhranice mezi vestavěnými zařízeními a osobními počítači.

* [[avionika]], jako– například autopiloti[[autopilot]], hardware a software pro řízení letu a další systémy integrované v letadlech a raketách

* [[mobilní telefon]]y, jejich [[Systém základnových stanic|základnové stanice]] ([[BTS]]), [[Telefonní ústředna|telefonní ústředny]]

* řídícířídicí jednotky spalovacích motorů ([[ECUElectronic (automobil)Control Unit|ECU]]) a systémy zabraňující blokování brzd ([[ABS]]) v [[automobil]]ech

* domácí automatizace, jako například [[termostat]]y, [[klimatizace]], [[zavlažovací systém]]y a [[zabezpečovací systém]]y

* vybavení domácnosti jako, například [[mikrovlnná trouba]], [[pračka]], [[myčka nádobí]], [[televizor]]y, DVD přehrávače, [[set-top box]]y

První moderní vestavěný systém byl naváděcí počítač pro [[Apollo (kosmická loď)|Apollo]] vyvinutý Charlesem Stark Draperem v přístrojové laboratoři na [[Massachusetts Institute of Technology|MIT]]. Pro každý let na měsícMěsíc byly použity dva., Běželjeden nabyl nichumístěn naváděcíve systémvelitelském proa řídícídruhý modulv alunárním LEMmodulu.<ref>{{Citace elektronického periodika

Na rozdíl od všeobecně použitelného počítače (například osobního) embeddedjsou systémyvestavěné jsousystémy navrženy pro konkrétní činnosti. Některé také pracují v [[reálný čas|reálném čase]], tzn. žeprotože zpoždění činnosti nebo akce ovládané řídícím [[procesor]]em může mít fatální následky nebo poruchu činnosti včetně nebezpečných stavů (přerušenínapř. hranízastavení hudby,motoru zaseknutíletadla nebo naopak nezastavení motoru,… ve vlaku či automobilu).

U systémů vyráběných ve velkých sériích, jako například [[mp3]]MP3 [[přehrávač]]eů nebo mobilní[[Mobilní telefonytelefon|mobilních telefonů]], je většinou jedním z primárních cílů ve fázi návrhu nízká cena. Tvůrci těchto zařízení často používají hardware, který je přesně dostačující pro [[implementace|implementaci]] požadovaných funkcí. Například digitální přijímač [[DVB-S]] pro příjem [[satelitní televize]] zpracovává každou sekundu obrovská množství [[data|dat]], ale zpracování je provedeno v [[zákaznický integrovaný obvod|zákaznickém integrovaném obvodu]], který provádí pouze tuto jedinou činnost. Hlavní procesor pouze nastaví a spustí tento proces, případně zobrazuje menu, animace a podobně, ak čemuž protomu stačí jeho menší výpočetní výkon.

Při malých sériích nebo prototypech vestavěných systémů lze použít hardware osobního počítače a použít pouze konkrétní programy nebo nahradit původní operační systém [[operačníOperační systém]] reálného času|operačním systémem pracujícím v reálném čase]] ([[Operační systém reálného času|RTOS]]).

Software určený pro vestavěné systémy je často označován jako [[firmware]] a je uložen v čipech [[ROM]] nebo [[Flash paměť|FLASHFlash]] čipech na rozdíl od programů v osobním počítači, které jsou uloženy na pevném disku. Tento software často počítá s omezenými prostředky zařízení – malá nebo žádná klávesnice, omezený nebo žádný displej, malé množství paměti [[RWM|RWM-RAM]] a podobně.

ŘídícíŘídicí systémy jsou vestavěny do zařízení, od nichž se očekává, že budou schopnyschopna pracovat léta bez chyb a v některých případech schopnyschopna zotavit se zotavit z  poruchy. Proto bývají [[počítačový program|programy]] většinou [[vývoj|vyvíjeny]] a [[verifikace|testovány]] pečlivěji než programy pro osobní počítače a v návrhu se nepoužívají nespolehlivé mechanické součástky jako disky, přepínače, tlačítka. Zotavení z  poruchy může využít například techniky [[watchdog timer]]u, který [[reset]]uje počítač, pokud program po jistou dobu neupozornil watchdog, že je v pořádku.

Uživatelská rozhraní u embeddedvestavěných systémů se liší od nulového uživatelského rozhraní až po plné rozhraní podobné systému stolního PC, jako je tomu například u [[PDA]], [[Mobile Digital Assistant|MDA]] nebo inteligentních mobilních telefonů[[Smartphone|smartphonů]]. Někde uprostřed bývají zařízení s malými displeji, které jsou schopny zobrazovat pouze některé znaky, a pouze několika tlačítky (kalkulačka,např. rotopedkalkulačka).

Jeden z přístupů často používaných u vestavěných systémů bez [[sofistikovaný]]ch [[displej]]ů používá pouze několik [[tlačítko|tlačítek]] pro ovládání [[menu]]. Některá tlačítka se používají pro přechody mezi položkami a některá pro nastavení. U jednoduchých a také levných zařízení bez komplikovaných displejů je často použito několik tlačítek pro ovládání pomocí menu, kdy některá tlačítka slouží pro pohyb v menu a další pro nastavování hodnot. U těchto zařízení jsou používány jednoduchá a levná řešení, jako například [[LED]] [[dioda|diody]] pro indikaci stavu.

Při použití větších displejů bývají použity dotykové displeje nebo displeje s ovládacími klávesami vedle displeje (soft button), které poskytují dostatečnou flexibilitu při minimalizaci použitého prostoru. Výhodou tohoto řešení je, že funkce tlačítek se změní nápisem na displeji, a také přirozené ovládání. Systémy do ruky (PDA, MDA, mobilní telefony) často mají displej a „[[joystick]]ové tlačítko“ ovládající [[kurzor]], i zde je však významný přesun k dotykovým displejům.

Rozvoj [[World Wide Web|webu]] dává tvůrcům vestavěných zařízení další, zcela novou možnost ovládání pomocí [[World Wide Web|webové]] stránky dostupné prostřednictvím [[počítačová síť|síťového]] připojení. Toto řešení je úspěšně používáno pro ovládání vzdálených, pevně instalovaných zařízení. Toto řešení eliminuje potřebu složitého displeje, a přes topřesto poskytuje možnost složitého nastavení a zobrazení v případě potřeby (na vzdáleném počítači). Toto řešení je úspěšně používáno pro ovládání vzdálených, pevně instalovaných zařízení.

Spolehlivost může mít různé [[definice]] v závislosti na tom, co lidéuživatelé od systému požadují:

# Systém nelze kvůli [[oprava|opravě]] bezpečně vypnout nebo je pro opravu nepřístupný. Obecně se to týká testovacích podsystémů embeddedvestavěných systémů a [[Switch|přepínačů na síti]]. Místo hardwarové náhrady lze použít softwarový [[záložní režim]], který poskytuje částečnou funkčnost. Příkladem jsou například systémy ve [[vesmír]]u, [[podmořský kabel|podmořské kabely]], [[navigační maják]]y, systémy pro vrtání děr a [[automobil]]y. Často do této kategorie patří také sériově vyráběná [[spotřební elektronika]], protože opravny jsou relativně daleko a opravy jsou finančně náročnější než výroba nového výrobku.

# Systém musí být neustále v chodu z bezpečnostních důvodů. Parametry jsou podobné jako u předešlého typu, ale záložní softwarové režimy nejsou v takové míře tolerovány. Často je nutné je zvolit [[operátor (profese)|operátorem]]. Mezi příklady patří navigační systémy [[letadlo|letadel]], řídicí systémy [[jaderný reaktor|jaderných reaktorů]], řízení nebezpečných provozů v  [[chemie|chemických továrnách]], [[signalizace]]železniční provozuzabezpečovací [[vlakzařízení]]ů, [[řízení (elektronika)|řízení]] [[motor]]ů u jednomotorových letadel.

# Zastavení systému způsobí velké [[finance|finanční]] ztráty ([[telefonní ústředna|telefonní ústředny]], řízení továren, ovládání [[most]]ů a [[výtah]]ů, řízení [[banka|bankovních]]bezhotovostních převodů peněz a elektronická tržiště). Tyto systémy obvykle obsahují několik [[vestavěný test|vestavěných testů]] indikujících správný chod systému a existuje online [[záložní systém]] nebo záložní softwarový režim a [[ruční ovládání]].

# Systém nemůže běžet v nebezpečném nebo nekorektním stavu. Například– například pokud by došlo k velkým finančním ztrátám nebo ohrožení zdraví ([[lékařské přístroje]], zálohované [[letecké přístroje]] a stroje (například [[motor]] u více motorovýchvícemotorových letadel), řízení chemických procesů, [[automatická burza|automatické burzy]], [[herní systém]]ysystémy). Při [[detekce|detekci]] nebezpečného stavu je jediným řešením ukončit chod systému a indikovat chybu.

=== Související články ===