ما هي أفضل الممارسات لدمج الأنظمة المدمجة وتشغيلها مع الأجهزة الأخرى؟ |
الأنظمة المدمجة هي أجهزة متخصصة تؤدي وظائف محددة ضمن أنظمة أكبر، مثل السيارات والمعدات الطبية والروبوتات والأجهزة الذكية، غالبًا ما تكون لديهم موارد محدودة، مثل الذاكرة وقوة المعالجة وعمر البطارية، ويحتاجون إلى التواصل مع الأجهزة أو الشبكات الأخرى بطريقة موثوقة وآمنة.
.png)
وفي هذا المقال سوف تتعرف على الأنظمة المدمجة عن قرب..png)
ما هي الأنظمة المدمجة
تتكون الأنظمة المدمجة من مجموعة واسعة من التعريفات، ومن المفهوم على نطاق واسع أنه مصطلح هندسي يختلف حسب التطبيق والاستخدام والسياق، من المحتمل أن تحتوي هذه الأنظمة على عناصر الاتصالات والأجهزة والبرامج وحلقات التحكم مثل أوضاع الحلقة المغلقة أو الحلقة المفتوحة.
تعد الأنظمة المدمجة الحديثة اليوم متطورة للغاية وتوفر مجموعة من إمكانيات الشبكات التي تسمح لها بالتواصل مع المكونات والأنظمة المحلية أو المستندة إلى السحابة.
أنواع الأنظمة المدمجة
هناك الكثير من الأمثلة على الأنظمة المدمجة؛ وفي الواقع فإن العالم الصناعي مليء بهذه الأنظمة ويعتمد عليها في العديد من العمليات المختلفة، ومنها:
سلسلة القيمة: يعمل النظام المدمج في العديد من المصانع وحولها ويمكن ربطها بنظام برمجي ضمن سلسلة التوريد.
المنشأة: يمكن أن تحتوي الأقسام المختلفة داخل المصنع على أنظمة مدمجة، في عمليات مثل التكامل والتكامل بين الأقسام المختلفة مثل التصميم الهندسي والمشتريات.
عناصر المصنع: يمكن تضمين عدة أجزاء من عناصر المصنع مثل الخدمات اللوجستية والهندسة وعناصر التحكم، وكذلك أنظمة الاتصالات والطاقة التي تحرك هذه الأجزاء.
الأتمتة والتحكم: ضمن الأتمتة والتحكم، توجد الأنظمة المدمجة في أنظمة التحكم في المصنع، مثل أنظمة السلامة من الحرائق والحياة، ووحدات معالجة الهواء، وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء (HVAC).
مستوى الماكينة: يمكن للأنظمة المدمجة في الآلات أن تعمل كوحدات تحكم آلية قابلة للبرمجة (PACs)، أو PLCs، أو أجهزة كمبيوتر صناعية، بالإضافة إلى ذلك، يمكن العثور على الأنظمة المدمجة للآلات في الشبكات والمحركات وأجهزة الاستشعار ووحدات RTU الأخرى.
مستوى الشريحة: أدى توفر الأنظمة الميكانيكية الدقيقة إلى وصول الأنظمة المدمجة إلى مستوى السيليكون، تعمل الرقائق كمركز منطقي لجميع عمليات الآلة، وقد أتاحت التطورات في تكنولوجيا المعالجة أن تكون التروس والصمامات والمحركات جزءًا من شريحة واحدة، تعد الدائرة المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC) أو صفيف البوابة القابلة للبرمجة الميدانية (FPGA) مثالين رئيسيين لكيفية استخدام الذاكرة والتعليمات المدمجة لجعل المنطق دائمًا.
تكامل الأنظمة المدمجة
تندرج العديد من هذه الأنظمة المدمجة أيضًا ضمن تكامل النظام، ولكن ما هو تكامل النظام؟ تكامل النظام هو، بكل بساطة، مزيج من الأنظمة لبناء نظام أكبر أو مجموعة من الأنظمة، باتباع النهج من الأسفل إلى الأعلى، يمكن للمرء أن يبني فهمًا لكيفية قيام النظام المدمج على مستوى الشريحة بتكوين الأنظمة المدمجة على مستوى اللوحة، والتي يمكن بعد ذلك أن تشكل أنظمة على مستوى الجهاز، وما إلى ذلك، في الأساس، يعد كل واحد من هذه الأنظمة مثالاً على النظام المدمج المتكامل لإنشاء المستوى التالي من الأنظمة المدمجة فوقه، ومن هنا جاء مصطلح تكامل النظام.
لقد اكتسب مفهوم تكامل النظام أهمية غير مسبوقة لأن الحاجة إلى قابلية التشغيل البيني وتبادل بيانات النظام المدمج المفتوح والآمن قد اكتسبت زخمًا، سواء كان التكامل أفقيًا أو رأسيًا، تعد الأنظمة المدمجة المتكاملة جزءًا مهمًا في عناصر التحكم القابلة للتشغيل البيني وأمن البيانات على المصنع.
أفضل الممارسات لتكامل الأنظمة المدمجة
كيف يمكنك تصميم وتنفيذ الأنظمة المدمجة التي يمكنها التكامل والتفاعل مع الأجهزة الأخرى بفعالية وكفاءة؟ فيما يلي بعض أفضل الممارسات التي يجب اتباعها:
اختر البروتوكول الصحيح
تتمثل إحدى الخطوات الأولى في دمج النظام المدمج وتشغيلها مع الأجهزة الأخرى في اختيار بروتوكول الاتصال الصحيح، البروتوكول عبارة عن مجموعة من القواعد والمعايير التي تحدد كيفية تبادل البيانات بين الأجهزة، هناك العديد من البروتوكولات المتاحة، مثل UART وSPI وI2C وCAN وEthernet وWi-Fi وBluetooth وZigbee وMQTT وCoAP، كل بروتوكول له مزاياه وعيوبه، اعتمادًا على عوامل مثل السرعة والنطاق وعرض النطاق الترددي واستهلاك الطاقة والأمان والتوافق، يجب عليك اختيار البروتوكول الذي يناسب متطلبات التطبيق لديك وبنية النظام والأجهزة المستهدفة.
استخدم طبقة البرامج الوسيطة
من أفضل الممارسات الأخرى لدمج النظام المدمج والتشغيل البيني مع الأجهزة الأخرى، استخدام طبقة البرامج الوسيطة، طبقة البرمجيات الوسيطة هي مكون برمجي يعمل كوسيط بين النظام المضمن والجهاز الخارجي أو الشبكة، ويقدم خدمات مثل تجريد البيانات وتمرير الرسائل والمزامنة والأمن ومعالجة الأخطاء، باستخدام طبقة البرامج الوسيطة، يمكنك تبسيط تطوير وصيانة النظام المضمن لديك، بالإضافة إلى زيادة قابلية النقل وقابلية التوسع وقابلية التشغيل البيني، بعض أمثلة البرامج الوسيطة للأنظمة المدمجة هي ROS وDDS وOPC UA وMQTT-SN.
اتبع المعايير
ثالث أفضل ممارسة لدمج النظام المدمج وتشغيله مع الأجهزة الأخرى هي اتباع المعايير، المعايير هي مواصفات أو إرشادات تحدد كيفية تصرف الأجهزة أو تواصلها أو عملها في سياق معين، فهي تضمن التوافق وقابلية التشغيل البيني والجودة بين الأجهزة والأنظمة المختلفة، ومن خلال اتباع المعايير، يمكنك تجنب التعارضات أو الأخطاء أو حالات الفشل المحتملة في نظامك المضمن، بالإضافة إلى الاستفادة من المعرفة والخبرة الموجودة في الصناعة.
بعض الأمثلة على معايير الأنظمة المدمجة هي IEEE 802.15.4 وOMA LwM2M وIPSO Smart Objects وISO 26262.
الاختبار والتصحيح
تعد أفضل ممارسة رابعة لدمج الأنظمة المضمنة والتشغيل البيني مع الأجهزة الأخرى هي اختبار نظامك وتصحيح أخطائه بشكل كامل، يعد الاختبار وتصحيح الأخطاء من العمليات الأساسية التي تتحقق من وظائف النظام المضمن وأدائه وموثوقيته، بالإضافة إلى تحديد أي أخطاء أو أخطاء وإصلاحها، ويجب عليك اختبار نظامك وتصحيح أخطائه على مستويات مختلفة، مثل اختبار الوحدة واختبار التكامل واختبار النظام واختبار القبول، يجب عليك أيضًا استخدام الأدوات والأساليب المناسبة، مثل أجهزة المحاكاة والمحاكيات ومصححات الأخطاء والمحللات وأدوات تسجيل البيانات.
تحديث وصيانة
خامس أفضل ممارسة لدمج الأنظمة المضمنة والتشغيل البيني مع الأجهزة الأخرى هي تحديث نظامك وصيانته بانتظام، يعد تحديث نظامك وصيانته من المهام المهمة التي تضمن أمان النظام المضمن واستقراره ووظائفه، فضلاً عن التكيف مع المتطلبات أو البيئات المتغيرة، ويجب عليك تحديث نظامك وصيانته من خلال تطبيق التصحيحات أو الإصلاحات أو الميزات الجديدة، بالإضافة إلى مراقبة وإدارة أدائه وصحته وحالته، يجب عليك أيضًا استخدام الأدوات والتقنيات المناسبة، مثل تحديثات OTA والإدارة عن بعد وإدارة التكوين.
.png)
تكامل نظام دوك سويت HR مع الأنظمة المدمجة
يعتبر نظام دوك سويت HR جزءًا من أنظمة إدارة الموارد البشرية، ويمكن تكامله مع أنظمة مدمجة أخرى مثل أنظمة المحاسبة المالية وأنظمة إدارة العلاقات مع العملاء لتسهيل التدفقات العملية وتحسين التواصل وتبادل البيانات بين الأقسام المختلفة داخل المؤسسة، ويظهر تكامل نظام دوك سويت HR مع النظام المدمج، في:
تبادل البيانات الأساسية
يتيح دوك سويت HR تبادل البيانات الأساسية مثل الموظفين والرواتب والإجازات مع الأنظمة المدمجة مثل أنظمة المحاسبة المالية لضمان دقة البيانات وتجنب الازدواجية.
تسهيل العمليات الإدارية
يمكن دمج دوك سويت HR مع أنظمة إدارة الموارد المؤسسية (ERP) لتسهيل عمليات الإدارة الإدارية مثل الموارد المالية والمشتريات والمخزون.
تحسين تجربة الموظفين
يمكن تكامل دوك سويت HR مع أنظمة الإنتاجية الشخصية وأنظمة العمل التعاوني لتحسين تجربة الموظفين وزيادة إنتاجيتهم.
مراقبة الأداء وتحليل البيانات
يمكن دمج دوك سويت HR مع أنظمة تحليل البيانات والتقارير لمراقبة أداء الموظفين وتحليل الاتجاهات واتخاذ القرارات الاستراتيجية بناءً على البيانات.
تحسين التواصل وإدارة العلاقات
يمكن دمج دوك سويت HR مع أنظمة إدارة العلاقات مع العملاء (CRM) لتحسين التواصل مع الموظفين وتوفير تجربة موحدة ومتكاملة لهم.
تحسين الامتثال والتوافق
يمكن دمج دوك سويت HR مع أنظمة إدارة الامتثال والتوافق لضمان الامتثال للتشريعات القانونية والتنظيمية المحلية والدولية فيما يتعلق بإدارة الموارد البشرية.
يتكامل نظام دوك سويت HR مع الأنظمة المدمجة لتحسين كفاءة وفاعلية إدارة الموارد البشرية داخل المؤسسة بدقة وسهولة، يمكنك التواصل معنا وطلبه الآن