What is Embedded System in Hindi 2021

What is Embedded System in Hindi:- Embedded Systems एक computer हैं जो एक specific purpose के लिए Design किया जाता है। Embedded System में Hardware और Software का Combination होता है।Embedded का मतलब होता है दो या दो से अधिक वस्तुओं को आपस में जोड़ना। System का मतलब होता है एक संरचना ।

इस प्रकार Embedded System का मतलब होता है दो या दो से अधिक वस्तुओं को एक Proper संरचना में न  केवल Physically जोड़ना बल्कि functionally भी  Operate कराना। बहुत सारे लोगों के सामने जब Embedded System का नाम आता है तो वह इसे केवल  Microcontroller समझ लेते हैं। जबकि Embedded System, Microcontroller या Microprocessors में से किसी के  भी द्वारा बनाया जा सकता है। और इसमें प्रयोग होने वाले  Microcontroller या Microprocessors, Application के आधार पर Select किए जाते।

What is Embedded System in Hindi ?

एक Electronic Device जो Hardware और Software का combination होती है Embedded System कहलाती है। प्रत्येक Embedded Systems में एक IC या chip होती है। जिसमें एक Program, Computer द्वारा डाला जाता है।  उस प्रोग्राम के आधार पर संपूर्ण Electronic Device वर्क करती है। किसी Embedded Systems में एक या एक से अधिक या Microcontroller हो सकते हैं। Embedded System  में प्रयोग होने वाले Microcontroller Programmable या non-programmable हो सकते हैं।

Large Scale पर बनने वाले Embedded System डिवाइस में प्रयोग होने वाले Controller पहले से ही प्रोग्राम होकर आते हैं। Students द्वारा या अन्य किसी Specific purpose के लिए बनाए जाने वाले सिस्टम में प्रयोग होने वाले माइक्रोकंट्रोलर के लिए हमें कंप्यूटर प्रोग्राम लिखना होता है और उसको कंट्रोलर मैं बर्न करना होता है। 

Embedded System अलग-अलग प्रकार के व अलग-अलग आकार में एप्लीकेशन के अनुसार डिजाइन किए जाते हैं। इस प्रकार Embedded System में प्रयोग होने वाली ऊर्जा की खपत भी सामान्य सिस्टम के मुकाबले बहुत कम होती है। प्रत्येक घर में Embedded System से चलने वाला कोई ना कोई यंत्र देखने को मिलता है। व हम अपने दैनिक जीवन में बहुत सारी ऐसी वस्तुओं या appliences का प्रयोग करते हैं जिनमें Embedded system पाया जाता है जैसे कि mobile phone, laptop, refrigerator, washing machine इत्यादि।

History of Embedded systems in Hindi

Embedded System का जनक  Charles Stark Draper को माना जाता है। यह Massachusetts Institute of Technology में एक शिक्षक होने के साथ एक वैज्ञानिक भी थे। सबसे पहले उन्होंने इसे अमेरिका की स्पेस एजेंसी नासा द्वारा विकसित किए जा रहे अपोलो के लिए डिजाइन किया था। इस एंबेडेड सिस्टम का मुख्य कार्य ऑटोमेटिक रूप से Data को इकट्ठा करना और उसकी गणना करना था। 1965 में Autonetics नाम की कंपनी ने मिसाइल में प्रयोग करने के लिए एंबेडेड सिस्टम को डिजाइन किया। जो कि मिसाइल की दूरी, ऊंचाई, टारगेट व अन्य चीजों के लिए गणना करता था।

 

1968 में एंबेडेड system का प्रयोग वाहनों में किया जाने लगा। 1996 मैं माइक्रोसॉफ्ट ने operating system बनाया जो एंबेडेड सिस्टम के लिए प्रयोग होता था।1990 में Linux operating system Embedded डिवाइस के लिए प्रयोग किया जाने लगाऔर फिर सन 2000 आते-आते यह आम आदमी के जीवन में पूरी तरह प्रवेश कर गया।आज की तारीख में बनने वाली प्रत्येक कार में कम से कम एक एंबेडेड सिस्टम लगा होता है। व सभी घरों में कम से कम एक एंबेडेड सिस्टम पाया जाता है।

Main component of Embedded systems in Hindi

Embedded system के मुख्यतः तीन Component होते हैं जो निम्नलिखित हैं

Hardware:- PCB पर उपस्थित बहुत सारे Component में से एक मुख्य Component होता है जिसका नाम होता है माइक्रोकंट्रोलर या माइक्रोप्रोसेसर या कुछ लोग उसे चिप भी कहते हैं। Embedded system में पाया जाने वाला यह माइक्रोकंट्रोलर या माइक्रोप्रोसेसर पूर्णत एप्लीकेशन पर निर्भर करता है। छोटे कार्यों के लिए Generally माइक्रोकंट्रोलर का प्रयोग करते हैं परंतु जहां सिस्टम बहुत Complex तरीके से तरीके से डील होता है वहां पर माइक्रोप्रोसेसर का प्रयोग किया जाता है। 90% से ज्यादा Embedded system में माइक्रोकंट्रोलर का ही प्रयोग किया जाता है। माइक्रोकंट्रोलर में RAM, ROM और CPU सभी internal होते हैं।

Software:- इसको मुख्यता Application software भी बोला जाता है क्योंकि Embedded system में माइक्रोकंट्रोलर और माइक्रोप्रोसेसर के अंदर एक Dedicated प्रोग्रामिंग की जाती है जो कि एक Particular Application के लिए प्रयोग की जाती है। क्योंकि माइक्रोकंट्रोलर में बर्न होने वाला प्रोग्राम specific task के लिए डिजाइन किया जाता है इसलिए इस सॉफ्टवेयर को एप्लीकेशन सॉफ्टवेयर बोला जाता है। जैसे कि घरों में प्रयोग होने वाले इंडक्शन कुकर में जो माइक्रोकंट्रोलर लगा होता है वह स्पेसिफिकली वोल्टेज को कंट्रोल  करके उसको डिस्प्ले करता है व टाइमर सेट करने के काम आता है। वाशिंग मशीन में लगा माइक्रोकंट्रोलर टाइमिंग फंक्शन का काम करता है। इस प्रकार प्रत्येक मशीन में लगने वाले माइक्रोकंट्रोलर के अंदर डाला जाने वाला प्रोग्राम उसके प्रयोग पर निर्भर करता है।

Operating System:- यह भी एक software ही होता है परंतु इसका प्रयोग एप्लीकेशन सॉफ्टवेयर से अलग होता है। छोटे प्रकार के एंबेडेड सिस्टम में ऑपरेटिंग सिस्टम का प्रयोग नहीं होता। परंतु जहां पर Task complicated होती है व बहुत सारे ऑपरेशन को perform करना पड़ता है वहां पर प्रयोग होने वाले एंबेडेड सिस्टम में ऑपरेटिंग सिस्टम का प्रयोग किया जाता है।।ऑपरेटिंग सिस्टम का कार्य पूरे सिस्टम को cooperate  कराना व एप्लीकेशन सॉफ्टवेयर को एप्लीकेशन के अकॉर्डिंग रन कराना और exact output प्रदान करना होता है।

ज्यादातर Embedded system में प्रयोग होने वाला ऑपरेटिंग सिस्टम Real Time Operating System होता है इसका मतलब होता है कि अगर कोई ऑपरेशन परफॉर्म हो रहा है तो वह Logically और Timing दोनों Deadline को cross ना करें।

Real Time Operating System भी दो प्रकार का होता है।

1. Soft Real Time Operating System:- Soft Real Time Operating System में अगर किसी वजह से सिस्टम फेल हो जाता है तो इसमें कोई मानव हानि नहीं होती जैसे कि बैंकिंग सिस्टम ,स्टॉक एक्सचेंज सिस्टम, एटीएम मशीन इत्यादि।
2. Hard Real Time Operating System:- Hard Real Time Operating System वह सिस्टम होता है जिसके फेल होने पर मानव हानि होने की संभावना रहती है। जैसे कि रेलवे में प्रयोग होने वाला रियल टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम, सेटेलाइट में प्रयोग होने वाला रियल टाइम ऑपरेटिंग सिस्टम, न्यूक्लियर रिएक्टर में प्रयोग होने वाला ऑपरेटिंग सिस्टम इत्यादि।

Structure of Embedded system in Hindi

Sensor:- सेंसर का कार्य फिजिकल डाटा को कलेक्ट करना और इसको इलेक्ट्रिकल डाटा के रूप में  प्रोसेसर या कंट्रोलर को प्रोवाइड करना होता है।

A to D Converter:- इस डिवाइस का मुख्य कार्य sensor से प्राप्त Analog सिगनल को Digital सिगनल में Convert करना होता है क्योंकि माइक्रोकंट्रोलर के पास फाइनली डिजिटल सिग्नल हीं जाता है।

Processor/Controller or ASIC:- इस यूनिट का कार्य प्राप्त होने वाले सिग्नल को प्रोसीड करना और एप्लीकेशन प्रोग्राम की इंस्ट्रक्शन को फॉलो करते हुए एक आउटपुट प्रदान करना होता है। प्रोसेसर से जनरेट होने वाला आउटपुट भी डिजिटल फॉर्म में होता है।

D to A Converter:- एंबेडेड सिस्टम में अगर हम डाटा को Transmit करना चाहते हैं या उसको Actuator में apply करना चाहते हैं तो उसके लिए हमें Analog डाटा की जरूरत पड़ती है। माइक्रोकंट्रोलर या माइक्रोप्रोसेसर से प्राप्त डाटा डिजिटल होता है इसलिए इस यूनिट द्वारा प्राप्त डिजिटल  डाटा को एनालॉग डाटा में कन्वर्ट किया जाता है जिससे कि वह आगे प्रोसीड हो सके।

Transmitter:- ट्रांसमीटर के द्वारा हम फाइनल output डाटा को दूसरी जगह transmit कर सकते हैं।

Actuator:- माइक्रोकंट्रोलर और फिर कन्वर्जन यूनिट के बाद प्राप्त होने वाले एनालॉग डाटा को एक्चुएटर में भेजा जाता है। एक्चुएटर का कार्य प्राप्त इलेक्ट्रिकल सिग्नल को फिजिकल सिग्नल में कन्वर्ट करना होता है। Example:- जैसे कि बहुत सारे उपकरणों में मोटर एक्चुएटर का कार्य करता है।

Type of Embedded systems

Small scale:- यह एक छोटे प्रकार का एंबेडेड सिस्टम होता है जो 8 या 16 bit माइक्रोकंट्रोलर के द्वारा डिजाइन किया जाता है । इसमें port व internal memory कम होने की वजह से इसको लिमिटेड जगह पर प्रयोग किया जाता है।

Medium Scale:- इस तरह के एंबेडेड सिस्टम में माइक्रोकंट्रोलर16 या 32 bit प्रयोग किया जाता है। इसमें माइक्रोकंट्रोलर की स्ट्रक्चर कॉन्प्लेक्स होती है और यह कंप्लेंट टास्क को solve करने के लिए प्रयोग किया जाता है। इनके एप्लीकेशन सॉफ्टवेयर में प्रयोग होने वाली लैंग्वेज C, C++, Java होती है।

Sophisticated system:- इस प्रकार के एंबेडेड सिस्टम में माइक्रोकंट्रोलर के बजाय माइक्रो प्रोसेसर का प्रयोग किया जाता है और इनकी प्रोग्रामिंग और हार्डवेयर स्ट्रक्चर बहुत ही जटिल होता है। इनमें application-specific इंस्ट्रक्शन सेट का प्रयोग किया जाता है । इसमें बहुत सारे हार्डवेयर कंपोनेंट लगाए जाते हैं। इसमें प्रयोग होने वाला ऑपरेटिंग सिस्टम भी उच्च क्वालिटी का होता है जो कि कॉन्प्लेक्स task को डील करने में सक्षम होता है।

 Embedded systems Applications

Embedded system की Application मानव जीवन में निम्नलिखित क्षेत्रों में उपयोग में आती है जैसे कि

• House Hold Electronic 
• House Hold Appliances
• Medical equipment
• Auto mobile 
• Industry 
• Aerospace
• Communication
• Mobile phone
• Industrial robot

Advantage of Embedded Systems

Embedded system के मुख्य लाभ निम्न प्रकार हैं

1. Embedded system का साइज छोटा होता है।
2. Embedded system को आसानी से customize जी किया जा सकता है।
3. Embedded system में पावर कंजप्शन बहुत कम होता है।
4. Embedded system का साइज छोटा व वजन कम होने की वजह से इसको आसानी से एक जगह से दूसरी जगह ले जाया जा सकता है।
5. Embedded system की stability and reliability अधिक होती है।
6. Embedded system में हार्डवेयर या सॉफ्टवेयर फैलियर और वायरस अटैक की संभावना ना के बराबर होती।
7. क्योंकि Embedded system एक specific task के लिए डिजाइन किया जाता है इसलिए यह है अपने कार्य को करने में ज्यादा सक्षम होता है।

Disadvantage of Embedded systems

1. Embedded system को कॉन्फ़िगर करना मुश्किल होता है।
2. Embedded system को अपग्रेड करना या उसमें कुछ परिवर्तित करना एक मुश्किल कार्य होता है।
3. Embedded system में रिपेयरिंग की संभावना कम होती है इसलिए खराब होने पर इस को रिप्लेस करना पड़ता है जो कि महंगा पड़ता है।
4. Embedded system में प्रयोग होने वाली मेमोरी का स्पेस बहुत कम होता है इसलिए इसमें बहुत अधिक प्रोग्राम या डाटा को store नहीं कर सकते।
5. Embedded system में डाटा को एक डिवाइस से दूसरे डिवाइस में ट्रांसफर करना बहुत मुश्किल काम होता है।
6. Embedded system में बहुत सारे छोटे छोटे उपकरण लगे होते हैं इसलिए इसे डिजाइन करना आम आदमी के बस की बात नहीं होती है। इसे डिजाइन करने के लिए विशेषज्ञों की जरूरत होती है।
7. Embedded system में डाटा का बैकअप नहीं लिया जा सकता जो एक बहुत बड़ी समस्या होती है।

 

Conclusion

ऊपर दिए गए बिंदुओं पर विचार करने के बाद हम यह कह सकते हैं कि Embedded systems एक Hardware deviceऔर Software  का combination होता है जो एक particular task के लिए design किया जाता है। Embedded systems में प्रयोग होने वाली ऊर्जा की खपत बहुत कम है । यह बहुत ही Reliable and stable system होता है। Embedded system को डिजाइन करने के लिए इसकी बारीकियों का जानना जरूरी है। एक Embedded systems designer को hardware, software और firmware की deep knowledge होनी चाहिए। Embedded system एक growing field है अतः इसमें भविष्य की बहुत सारी संभावनाएं छिपी हुई हैं।