Lập trình nhúng IoT là gì? Những điều cần biết về lập trình nhúng

• Lập trình nhúng học ngành gì? Kiến thức lập trình nhúng có khó không?
• Top 5 sách lập trình nhúng cực hay cho người mới bạn nên tham khảo
• Thị trường lập trình nhúng tuyển dụng sôi động 2023. Gợi ý bạn những kỹ năng cần thiết
• 5G trong ngành ô tô trở nên hiệu quả và an toàn hơn như thế nào?
• Tầm quan trọng của hệ thống phần mềm nhúng đối với hiệu quả kinh doanh

Lập trình nhúng IoT là một khái niệm quen thuộc trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Tuy nhiên, đối với những “newbie” trong lập trình chắc chắn sẽ còn khá mơ hồ về khái niệm này. Bài viết sau đây của FUNiX sẽ giải đáp những thắc mắc về lập trình nhúng IoT.

1. Tổng quan các thông tin cơ bản về lập trình nhúng IoT

1.1. Lập trình nhúng IoT là gì?

Hiểu đơn giản, lập trình nhúng là lập trình một chương trình máy tính. Sau đó, ta tiến hành biên dịch, nhúng xuống một Platform (nền tảng). Việc lập trình này nhằm thực hiện một tác vụ theo yêu cầu của người lập trình. Các platform có thể là code cho phần mềm trên máy tính nhúng ví dụ như như Raspberry pi. Hoặc platform cũng có thể là code cho một firrmware bên dưới như Vi điều khiển STM32, 8051,…

Ngoài ra, lập trình nhúng IoT còn được hiểu là xây dựng các hệ thống phần mềm. Các hệ thống này sẽ kết nối và điều khiển các thành phần trong các hệ thống nhúng. Mục đích của việc này là thực hiện các chức năng chuyên trách hoặc riêng biệt tùy theo yêu cầu. Thông thường, hệ thống này sẽ được ứng dụng nhằm giải các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực.

Các hệ thống được tạo ra thông thường sẽ mang những đặc điểm sau đây:

Khả năng tự hành: Các hệ thống nhúng có thể tự thực hiện các thiết kế thích hợp vào một hệ thống lớn hơn. Mục đích nhằm thực hiện các chức năng riêng biệt.

Các hệ thống nhúng IoT không phải cá thể riêng biệt. Một hệ thống nhúng IoT sẽ được cấu tạo nên bởi phần mềm (software) và phần cứng (hardware).

Hệ thống nhúng IoT đòi hỏi sự ràng buộc về thời gian. Điều này giúp đảm bảo sự an toàn cũng như tính ứng dụng của hệ thống nhúng.

Sản xuất với số lượng lớn: Các hệ thống nhúng sẽ được tạo ra hàng loạt với số lượng lớn. Bởi khi lập trình, người ta sẽ ưu tiên tối ưu hóa nhằm giảm kích thước và phí.

>>> Xem thêm: Lập trình nhúng trên Linux là gì? Cơ hội việc làm cho ngành lập trình nhúng

1.2. Lập trình nhúng IoT bao gồm những thành phần cơ bản nào?

Như đã nói, lập trình nhúng IoT là lập trình hệ thống gồm phần mềm và phần cứng. Lập trình nhúng IoT bao gồm rất nhiều thành phần, một số tiêu biểu có thể kể đến như: 

• Lập trình ROM: ROM là thành phần chứa các chương trình và dữ liệu đã được fix. Bên cạnh đó, ROM còn có thể chứa các constant data. Tuy nhiên hiện nay phần lớn hệ thống lại thay ROM bằng EEPROM hoặc FLASH. Lý do là vì chúng có thể update chương trình mới được bổ sung chức năng ghi xóa.
• Lập trình RAM: RAM hỗ trợ lưu các chương trình thực thi hoặc biến tạm
• Lập trình MCU: MCU là thành phần đóng vai trò bộ xử lý. Bộ xử lý này sẽ hỗ trợ những tính toán trung tâm
• Bên cạnh đó, còn có một số thành phần khác. Các thành phần này là các thiết bị ngoại vi như DAC, I2C, ADC, UART,…

>>> Đọc ngay: Lập trình nhúng là gì? Ưu nhược điểm của ngôn ngữ lập trình nhúng

2. Lập trình nhúng IoT cần phải học những nội dung nào?

Để trở thành kỹ sư lập trình nhúng IoT, bạn sẽ phải nắm vững kiến thức từ cơ bản đến nâng cao. Sau đây FUNiX sẽ liệt kê về những vấn đề phải học trong lập trình nhúng IoT.

2.1. Hệ kiến thức mức cơ bản trong lập trình nhúng IoT

Ngôn ngữ lập trình C: Muốn trở thành kỹ sư lập trình nhúng IoT, việc học ngôn ngữ C là yêu cầu bắt buộc.

• Các kiến thức cơ bản về lĩnh vực điện tử: Các nội dung mà bạn phải học bao gồm vi điều khiển, logic, chip,…
• Protocol: Muốn học về lĩnh vực này, bạn bắt buộc phải học kiến thức về Protocol. Các vấn đề phải học gồm I2C, JTAG, UART, SPI,…
• Kỹ năng tiếng Anh: Không chỉ khi học lập trình nhúng IoT mà hầu hết các ngành học đều phải học tiếng Anh. Đối với lập trình nhúng IoT, bạn phải biết tiếng Anh để đọc tài liệu chuyên ngành. Đặc biệt nhất là bạn phải biết ngoại ngữ mới có thể hiểu được các datasheet.
• Memory: Bạn bắt buộc phải trau dồi kiến thức về memory như NAND, DRAM, NOR,…
• Cấu trúc dữ liệu và giải luật: Đây cũng chính là vấn đề cơ bản phải học. Bạn bắt buộc phải hiểu code và viết các đoạn code chính xác mới có thể lập trình.
• Cuối cùng, bạn phải hiểu rõ về hệ điều hành và kiến trúc của máy tính và hệ điều hành linux

2.2. Hệ kiến thức nâng cao trong lập trình nhúng IoT

Bên cạnh những kiến thức cơ bản, bạn sẽ được học thêm các kiến thức nâng cao sau đây:

• Lập trình nhúng phần mềm (Embedded software): Ở phần này, bạn sẽ được học nhiều kiến thức khác nhau. Đầu tiên là lập trình các ứng dụng như C++, web, android, Java,…Bên cạnh đó, bạn còn được học về Script bao gồm Python, Shell script, Perl. Và cuối cùng, bạn sẽ phải học về xây dựng môi trường Makefile & Cmake cũng như cấu trúc dữ liệu.
• Lập trình nhúng phần cứng (Embedded hardware): Trong phần này, bạn sẽ được học các test board, thiết kế PCB. Ngoài ra, bạn sẽ được học về sử dụng máy đo, hàn mạch, sửa mạch, cách lựa chọn linh kiện,…
• Internet of thing và bảo mật trên IoT: Bạn sẽ được học kiến thức về networking gồm Protocol, RF, Bluetooth,…Bạn cũng sẽ được học về bảo mật thiết bị IoT, cách hoạt động của một webserver, học về cload.

Trên đây là toàn bộ thông tin về lập trình nhúng IoT mà FUNiX tổng hợp được. Hy vọng bài viết này sẽ giúp ích được cho những ai muốn học về lĩnh vực này. Hãy để chúng tôi đồng hành cùng bạn trong lĩnh vực này nhé!

Qua bài viết mà FUNiX chia sẻ về kiến thức pc lập trình ở trên. Hy vọng bạn đọc sẽ nắm được một số thông tin cần thiết và quan trọng cho mình. Chúc các bạn thành công với lựa chọn của mình.

Đăng ký khóa học lập trình FUNiX tại đây:

>>> Tham khảo chuỗi bài viết liên quan:

Lập trình nhúng trên Linux là gì? Cơ hội việc làm cho ngành lập trình nhúng

Xe ô tô tự lái là gì? Xe ô tô tự lái hoạt động như thế nào

Làm thế nào để trở thành một chuyên viên bán ô tô

Tìm hiểu về cách để trở thành một thợ máy Diesel chuyên nghiệp

Lập trình nhúng là gì? Ưu nhược điểm của ngôn ngữ lập trình nhúng

Nguyễn Cúc