La industria de los sistemas embebidos nació con la invención de los microcontroladores y desde entonces ha evolucionado en varias formas, desde ser diseñada principalmente para aplicaciones de control de máquinas hasta varias otras verticales nuevas con la convergencia de las comunicaciones. Hoy se extiende desde pequeños dispositivos de medición hasta los teléfonos inteligentes multifuncionales. Cubriré las áreas que actualmente están enfocadas para el desarrollo en sistemas embebidos y expondré cuáles son las oportunidades de investigación en curso en esa área en particular.
Seguridad
La seguridad sigue siendo un gran desafío incluso hoy. La investigación en curso es mantener la manipulación física, los mecanismos para confiar en el software, autenticar los datos y comunicarse de forma segura a través de Internet. Con el advenimiento de IoT / IoE, no solo el número de dispositivos continuará aumentando, sino también el número de posibles vectores de ataque . Quedan muchos desafíos por delante para obtener los dispositivos conectados a una escala de mil millones.
Conectividad
WiFi, BLE, ZigBee, Thread, ANT, etc. han sido adaptados por expertos en sistemas integrados desde hace mucho tiempo. La competencia frontal entre estos grupos está en progreso para determinar quién surgirá como el mejor proveedor de soluciones para este enorme mercado estimado de IoT / IoE. 4G / 5G en dispositivos de baja potencia es la experimentación continua que hará que los sistemas integrados se conecten de manera fácil y robusta a Internet. La comunicación usando GSM / LTE en bandas de comunicación con licencia / sin licencia con la nube puede cambiar el juego de pelota de IoE por completo.
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Memoria
Varios tipos de memorias volátiles / no volátiles con tamaños y velocidades variables están ampliamente disponibles en la actualidad. La investigación se centra más en organizarlos en la mejor arquitectura posible para llegar más cerca del objetivo de diseño de potencia-rendimiento-costo óptimo .
Energía
La administración de energía / batería ha estado bajo foco por algún tiempo. El uso de recursos renovables para alimentar la vida útil del dispositivo es actualmente el desafío que se intenta abordar; especialmente para wearables. El uso óptimo de energía para prolongar la duración de la batería con nuevos diseños arquitectónicos de hardware / software continuará por algún tiempo.
Arquitectura del sistema
Las arquitecturas multinúcleo (simétricas / asimétricas) se experimentan desde hace mucho tiempo.
Actualmente se aborda la adición de GPU a los sistemas para VR / Gaming / Machine learning. Los SOC programables ( PSOC) – (Capacidad de hardware configurable) han estado allí durante mucho tiempo, pero algunos aún no han ganado el impulso. Las arquitecturas informáticas específicas de la aplicación también están en proceso para optimizar la matriz de diseño de potencia-rendimiento-costo.
Actuación
Procesamiento de imagen / video / audio en tiempo real, cámaras con funciones habilitadas, máquina a bordo El aprendizaje automático se experimenta actualmente con diversos enfoques. La comercialización de estas tecnologías ya ha comenzado, pero todavía hay algo de tiempo para sacar el máximo provecho de estas tecnologías y hay mucho margen para que sean más fáciles de usar.
Aparte de esto, el fortalecimiento de las funcionalidades de software modular (sí, muchas arquitecturas están surgiendo con hardware que realiza funcionalidades de software redundantes). La investigación en curso consiste en analizar el rendimiento y determinar las aplicaciones donde esta estrategia puede ser fructífera.
Redes
Las redes inalámbricas de sensores , la comunicación / interacción máquina a máquina, la interacción hombre-computadora, los protocolos de puerta de enlace de seguridad aún se están mejorando. Algoritmos livianos con una seguridad óptima serán los objetivos de los sistemas integrados.
Sistemas operativos en tiempo real (RTOS)
Muchas compañías están respaldando al menos un sistema operativo de código abierto en tiempo real y hay muchas por ahí. El desafío es cubrir la amplia gama de dispositivos, sus funcionalidades y variedad de aplicaciones.
Aplicación Áreas de investigación específicas
Médico
Entretenimiento
Automotor
Robótica / Localización
Dispositivos de interacción hombre-computadora (mucha investigación para desarrollar productos)
