एम्बेडेड सिस्टम उन अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं जहां सुरक्षा महत्वपूर्ण है, जैसे कि चिकित्सा उपकरण, मोटर वाहन प्रणाली, और एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी। इन प्रणालियों को डिजाइन करने के लिए विश्वसनीयता और सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए सुरक्षा सिद्धांतों, सटीक गणनाओं और वास्तविक दुनिया कार्यान्वयन उदाहरणों पर सावधानीपूर्वक विचार करना आवश्यक है।

सुरक्षा-क्रियटिकल एंबेडेड सिस्टम डिजाइन के सिद्धांत

सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों को उन विफलताओं को रोकने के लिए सख्त डिजाइन सिद्धांतों का पालन करना चाहिए जो नुकसान पहुंचा सकते हैं। इन सिद्धांतों में अतिरेक, दोष सहिष्णुता और असफल-सुरक्षित तंत्र शामिल हैं। अतिरेक में विफलताओं के बावजूद सिस्टम ऑपरेशन जारी रखने के लिए महत्वपूर्ण घटकों को दोहराना शामिल है। दोष सहिष्णुता सिस्टम को बिना किसी विनाशकारी परिणाम के त्रुटियों का पता लगाने और प्रबंधन करने की अनुमति देती है।

असफल सुरक्षित तंत्र यह सुनिश्चित करते हैं कि गलती के मामले में सिस्टम एक सुरक्षित स्थिति में बदलाव करता है। ये सिद्धांत जोखिम को कम करने और विभिन्न स्थितियों के तहत लगातार प्रदर्शन सुनिश्चित करने में मौलिक हैं।

सुरक्षा आश्वासन के लिए गणना

सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणालियों को डिजाइन करने में विफलता और प्रणाली की विश्वसनीयता की संभावना को निर्धारित करने की गणना शामिल है। विफलता मोड और प्रभाव विश्लेषण (FMEA) संभावित विफलता मोड और उनके प्रभावों की पहचान करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला एक सामान्य तरीका है। विश्वसनीयता की गणना अक्सर विफलताओं (MTBF) के बीच मीन टाइम का अनुमान लगाने के लिए सांख्यिकीय मॉडल का उपयोग करती है।

उदाहरण के लिए, यदि किसी सिस्टम घटक में 10,000 घंटे तक 1 विफलता की विफलता दर है, तो 1,000 घंटे के ऑपरेशन पर विश्वसनीयता की गणना की जा सकती है:

]Reliability = e]-failure rate × time]]]]

जो उस अवधि में लगभग 90.48% विश्वसनीयता में परिणाम रखता है।

सुरक्षा-क्रिस्टलीय एम्बेडेड सिस्टम के वास्तविक दुनिया के उदाहरण

पेसमेकर जैसे चिकित्सा उपकरणों को रोगी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए विश्वसनीय रूप से काम करना चाहिए। इन उपकरणों में सुरक्षा मानकों जैसे आईएसओ 13485 को पूरा करने के लिए अतिरेक और कठोर परीक्षण शामिल हैं। ऑटोमोटिव उद्योग में, एंटी-लॉक ब्रेकिंग सिस्टम (एबीएस) को कई सेंसरों और दुर्घटनाओं को रोकने के लिए असफल सुरक्षित मोड के साथ डिजाइन किया गया है।

इसी तरह, उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर जैसे एयरोस्पेस सिस्टम उड़ानों के दौरान सुरक्षित संचालन को बनाए रखने के लिए व्यापक गलती का पता लगाने और अतिरेक का उपयोग करते हैं। ये उदाहरण जीवन और संपत्ति की रक्षा के लिए वास्तविक दुनिया के परिदृश्यों में सुरक्षा सिद्धांतों और गणना के अनुप्रयोग को प्रदर्शित करते हैं।