مقدمة:<br />في العصر الرقمي الحديث، أصبحت الأنظمة المدمجة جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية، إذ تدخل في تشغيل معظم الأجهزة الإلكترونية التي نستخدمها بدءًا من الهواتف الذكية والساعات الذكية إلى أنظمة التحكم في السيارات والأجهزة الطبية. تلعب هندسة الحاسبات دورًا جوهريًا في تطوير هذه الأنظمة، من خلال توفير الأسس النظرية والتطبيقية اللازمة لتصميم مكونات الأجهزة والبرمجيات التي تعمل بتناغم لتحقيق وظائف محددة بكفاءة عالية.<br />مفهوم الأنظمة المدمجة:<br />الأنظمة المدمجة (Embedded Systems) هي أنظمة حوسبة مدمجة داخل أجهزة أخرى لتأدية وظائف معينة. غالبًا ما تكون هذه الأنظمة مصممة خصيصًا للقيام بمهمة واحدة أو مجموعة مهام محددة، وتتميز بالكفاءة العالية، واستهلاك الطاقة المنخفض، وصغر الحجم.<br />دور هندسة الحاسبات في تطوير الأنظمة المدمجة:<br />تتداخل هندسة الحاسبات مع تطوير الأنظمة المدمجة في عدة جوانب، منها:<br />تصميم العتاد (Hardware Design):<br />يهتم مهندسو الحاسبات بتصميم المعالجات الدقيقة (Microprocessors) والمتحكمات الدقيقة (Microcontrollers) المستخدمة في الأنظمة المدمجة. كما يتضمن ذلك اختيار المكونات المناسبة، مثل الذاكرة، وأجهزة الإدخال والإخراج، لتحقيق الأداء المطلوب بأقل تكلفة ممكنة.<br />برمجة الأنظمة (Firmware & Software Development):<br />يتولى مهندسو الحاسبات كتابة البرمجيات منخفضة المستوى التي تتحكم مباشرة في العتاد. يشمل ذلك تطوير نظام التشغيل المضمن (إذا لزم)، بالإضافة إلى كتابة الأكواد البرمجية التي تحقق الوظائف المطلوبة باستخدام لغات مثل C و Assembly.<br />التكامل بين العتاد والبرمجيات (Hardware-Software Co-Design):<br />واحدة من أهم ميزات هندسة الحاسبات هي القدرة على تحقيق تكامل سلس بين العتاد والبرمجيات، مما يؤدي إلى تصميم أنظمة فعّالة وقابلة للتطوير.<br />التحسين واختبار الأداء:<br />يقوم مهندسو الحاسبات بتحليل أداء الأنظمة المدمجة وتعديل التصاميم لتحسين الكفاءة، تقليل استهلاك الطاقة، أو تعزيز استجابة النظام.<br />أمن الأنظمة المدمجة:<br />مع تزايد الاعتماد على الأنظمة المدمجة في تطبيقات حساسة، أصبح الأمن السيبراني أحد التحديات الرئيسة. وهنا يبرز دور مهندسي الحاسبات في تصميم أنظمة مقاومة للاختراق ومحاولات التخريب.<br />تطبيقات عملية:<br />تُستخدم الأنظمة المدمجة في مجموعة واسعة من المجالات، مثل:<br />الأجهزة الطبية (مثل أجهزة تنظيم ضربات القلب)<br />صناعة السيارات (أنظمة المكابح ABS، والمساعدة في الركن)<br />الطائرات بدون طيار<br />الروبوتات الذكية<br />المنازل الذكية<br />الخاتمة:<br />تُعد هندسة الحاسبات حجر الأساس في تطوير الأنظمة المدمجة، لما توفره من أدوات ومهارات تمكّن من تصميم أنظمة متكاملة تجمع بين الكفاءة والدقة والابتكار. ومع تطور تقنيات الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء، من المتوقع أن تتزايد أهمية الأنظمة المدمجة، وبالتالي تزداد الحاجة إلى مهندسي الحاسبات المتخصصين في هذا المجال الحيوي.<br /><br />المهندسة شمس هلال سامي<br />جامعة المستقبل الجامعة الاولى في العراق