Hệ thống nhúng và IoT

Ngành Hệ thống nhúng và Internet vạn vật (Embedded Systems and Internet of Things – IoT) đào tạo kỹ sư có khả năng thiết kế, phát triển và vận hành các hệ thống điện tử thông minh có khả năng kết nối Internet. Chương trình học kết hợp kiến thức của nhiều lĩnh vực như điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin, lập trình, điều khiển tự động và trí tuệ nhân tạo.

Thông thường, chương trình đào tạo kéo dài 4 – 4,5 năm (8–9 học kỳ), với khoảng 130–150 tín chỉ, tùy theo quy định của từng trường đại học.

Trong giai đoạn đầu, sinh viên được trang bị các kiến thức nền tảng về khoa học tự nhiên, tư duy kỹ thuật và kỹ năng học tập.

• Triết học Mác – Lênin
• Kinh tế chính trị
• Pháp luật đại cương
• Toán cao cấp
• Giải tích
• Đại số tuyến tính
• Xác suất thống kê
• Vật lý đại cương
• Tin học cơ sở
• Tiếng Anh
• Kỹ năng mềm

Nhóm học phần này giúp sinh viên nắm vững nền tảng về điện tử, lập trình và hệ thống máy tính.

• Lập trình C/C++
• Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
• Kiến trúc máy tính
• Kỹ thuật số
• Kỹ thuật điện
• Điện tử tương tự
• Điện tử số
• Vi xử lý và vi điều khiển
• Hệ điều hành
• Mạng máy tính
• Truyền thông dữ liệu
• Cơ sở dữ liệu

Hệ thống nhúng

Đây là nhóm học phần quan trọng nhất của ngành.

• Thiết kế hệ thống nhúng
• Lập trình nhúng
• Hệ điều hành thời gian thực (RTOS)
• Firmware
• Linux nhúng
• Driver thiết bị
• Thiết kế phần mềm nhúng
• Kiểm thử hệ thống nhúng

Internet vạn vật (IoT)

Sinh viên được học cách xây dựng các hệ thống kết nối giữa thiết bị và Internet.

• Kiến trúc IoT
• Cảm biến và cơ cấu chấp hành
• Truyền thông không dây
• MQTT
• Zigbee
• Bluetooth Low Energy (BLE)
• LoRaWAN
• NB-IoT
• Edge Computing
• Cloud IoT

Thiết kế phần cứng

• Thiết kế mạch điện tử
• Thiết kế PCB
• CAD điện tử
• FPGA cơ bản
• Thiết kế hệ thống số
• Đo lường và kiểm thử phần cứng

Điều khiển và tự động hóa

• Điều khiển tự động
• PLC
• SCADA
• Robot công nghiệp
• Hệ thống điều khiển thông minh
• Điều khiển thiết bị IoT

AI và phân tích dữ liệu

Xu hướng đào tạo hiện nay tích hợp AI vào các hệ thống nhúng và IoT.

• Trí tuệ nhân tạo
• Machine Learning cơ bản
• Computer Vision
• Phân tích dữ liệu cảm biến
• AIoT
• Điện toán biên (Edge AI)

Công nghệ và công cụ

Trong quá trình học, sinh viên thường xuyên sử dụng các công cụ và nền tảng như:

• Arduino
• ESP32
• STM32
• Raspberry Pi
• ARM Cortex
• Keil uVision
• STM32CubeIDE
• PlatformIO
• Proteus
• Altium Designer
• KiCad
• MATLAB
• Simulink
• Git và GitHub
• Docker cơ bản
• Linux

Thực hành và thực tập

Chương trình đào tạo chú trọng thực hành thông qua các phòng thí nghiệm và dự án thực tế.

• Lập trình vi điều khiển
• Thiết kế và chế tạo mạch điện tử
• Xây dựng hệ thống IoT
• Điều khiển robot
• Kết nối thiết bị với nền tảng đám mây
• Thực hiện đồ án theo nhóm
• Thực tập tại doanh nghiệp
• Khóa luận hoặc đồ án tốt nghiệp

Năm 1

• Toán cao cấp
• Vật lý đại cương
• Tin học cơ sở
• Lập trình C
• Kỹ thuật điện
• Tiếng Anh

Năm 2

• Cấu trúc dữ liệu và giải thuật
• Điện tử số
• Vi điều khiển
• Kiến trúc máy tính
• Mạng máy tính
• Hệ điều hành

Năm 3

• Hệ thống nhúng
• Firmware
• RTOS
• Thiết kế PCB
• IoT
• PLC và điều khiển tự động

Năm 4

• AIoT
• Linux nhúng
• Robot thông minh
• Edge Computing
• Thực tập doanh nghiệp
• Khóa luận hoặc đồ án tốt nghiệp

Sau khi hoàn thành chương trình đào tạo, sinh viên có khả năng:

• Thiết kế và lập trình hệ thống nhúng.
• Phát triển firmware cho các thiết bị điện tử.
• Thiết kế mạch điện tử và PCB.
• Xây dựng hệ thống IoT kết nối với nền tảng đám mây.
• Tích hợp cảm biến, bộ điều khiển và giao thức truyền thông.
• Phân tích dữ liệu và ứng dụng AI trong thiết bị thông minh.
• Sử dụng thành thạo các công cụ phát triển phần cứng và phần mềm nhúng.
• Làm việc nhóm, quản lý dự án kỹ thuật và giao tiếp bằng tiếng Anh chuyên ngành.

Sau khi tốt nghiệp ngành Hệ thống nhúng và IoT, sinh viên có thể:

• Thiết kế, phát triển và kiểm thử hệ thống nhúng cho các thiết bị điện tử thông minh.
• Xây dựng và triển khai các giải pháp Internet vạn vật trong công nghiệp, y tế, giao thông, nông nghiệp và nhà thông minh.
• Làm việc trong các lĩnh vực firmware, phần cứng, IoT, AIoT, robot, tự động hóa và nghiên cứu phát triển (R&D).
• Tham gia các chương trình đào tạo chuyên sâu hoặc học lên bậc thạc sĩ, tiến sĩ trong các lĩnh vực điện tử, hệ thống nhúng, IoT, trí tuệ nhân tạo và khoa học máy tính.

Lưu ý: Chương trình học có thể khác nhau giữa các trường đại học. Một số trường chú trọng thiết kế phần cứng và vi điều khiển, trong khi một số khác tăng cường các học phần về AIoT, điện toán biên (Edge AI), an toàn thông tin cho IoT và các nền tảng đám mây nhằm đáp ứng xu hướng phát triển của công nghiệp 4.0 và chuyển đổi số.