Systemy wbudowane (embedded i safety-critical) – trendy na 2022 rok

Materiał Partnera

Trend urządzeń “inteligentnych” z każdym rokiem nasila się. Producenci, chcąc spełnić wymagania użytkowników, dostarczają im urządzenia autonomiczne, które z roku na rok mogą wykonywać coraz bardziej skomplikowane działania. Przyjrzyjmy się zatem, jakie trendy w 2022 roku będą kluczowe w branży embedded.

Hardware – czego możemy się spodziewać?

Przyszłość układów procesorowych dedykowanych do systemów wbudowanych wydaje się być jasna – z roku na rok będą powstawać większe, mocniejsze i bardziej energooszczędne od swoich poprzedników jednostki.

Klarują się jednak dwa obszary, których rozwój będzie kluczowy dla tej technologii.

CyberSecurity – bezpieczeństwo ponad wszystko

W odpowiedzi na stale rosnący popyt ze strony użytkowników producenci  zwiększają ilość inteligentnych urządzeń dostępnych w ich ofertach.  Z możliwości IoT (ang. Internet of Things) korzystamy na każdym kroku, często nie zdając sobie z tego sprawy. 

Rozwój możliwości, jakie dają nam systemy wbudowane, pokazał również ich niedoskonałości – w tym podatność na ataki hakerskie. Zwiększenie cybersecurity stało się kluczowe.

Reakcja jest błyskawiczna – mikrokontrolery posiadają coraz więcej podzespołów: trust zone, generatory liczb losowych (RNG), akceleratory kryptograficzne, tamper resistance, czy secure key storage. Zapewniają one większy poziom bezpieczeństwa kodu, interfejsu komunikacyjnego i samego urządzenia. 

Walka z cyberprzestępcami nie jest łatwa – hakerowi wystarczy jedna dziura w systemie, podczas gdy inżynierowie muszą zadbać o jego każdy element. Właśnie dlatego w najbliższej przyszłości większość układów będzie posiadała krypto-peryferia, a bezpieczeństwo w systemach wbudowanych zagości na stałe. 

Sztuczna Inteligencja – przyszłość jest dziś

Rozwój urządzeń autonomicznych pokazał, że nie w każdym aspekcie bycie podłączonym do sieci się sprawdza. Dlatego tak ważny jest rozwój Artificial Intelligence, która na stałe zagościła już w naszym życiu. Otaczają nas urządzenia np. czujniki, które korzystają z jej możliwości. 

Producenci półprzewodników wyposażają je w peryferia, których zadaniem jest przyspieszenie obliczeń potrzebnych dla sztucznej inteligencji oraz w mikrokontrolery, które umożliwiają implementację HW sieci neuronowych.

Mamy także całą gamę bibliotek oraz narzędzi, które wspomagają implementację, naukę czy testy stworzonych rozwiązań. Przyspieszają prace nad rozwiązaniami wykorzystującymi AI.

Technologia Artifical Intelligence jest jeszcze w powijakach. Jej rozwój będziemy obserwować przez kolejne dziesięciolecia, a możliwości wydają się nieograniczone.

Software – (r)ewolucja

Rozwój oprogramowania systemów embedded jest mniej dynamiczny niż zmiany w samym sprzęcie. Mimo że część z nich (np. nowe języki programowania) są często przejściowe zdarza się, że nowości rewolucjonizują pewne obszary branży, zwiększając zysk producentów lub otwierając nowe możliwości na rynku. Jakie trendy możemy tu zauważyć?

Oprogramowanie – Jakość nie jakoś

Systematycznie, choć powoli, rośnie świadomość jakości oprogramowania embedded. Branża jest jednak wciąż nieco z tyłu pod względem możliwości wykorzystania najnowszych trendów szeroko rozumianej jakości kodu, odbywa się to niestety kosztem wytwarzania systemu.

Jaki jest powód takiej sytuacji? Większość testów na sprzęcie wykonywana jest manualnie. Charakterystyką dużej ilość urządzeń IoT wciąż pozostaje niestabilna praca oraz podatności dotyczące bezpieczeństwa. Jest to częściowo efekt braku dbania o najwyższą jakość oprogramowania. 

Są pierwsze sygnały, że sytuacja ta może wkrótce ulec poprawie. W sieci dostępnych jest coraz więcej materiałów dotyczących  poprawności tworzenia oprogramowania w językach C/C++ dla platform wbudowanych.

Wzrasta także świadomość wartości, jakie niesie za sobą odpowiednia jakość kodu. Widać to szczególnie u młodych inżynierów, którzy każdego roku powiększają szeregi zespołów projektowych. Wydaje się, że wiedza odbiorców także zaczyna być coraz większa.

Jakość kodu będzie wyzwaniem, z którym muszą zmierzyć się producenci urządzeń embedded. Bezpieczeństwo danych będzie kluczowym trendem w nadchodzących latach.

Python – spodziewajmy się niespodziewanego

Mało kto mógł spodziewać się, że Python na dłużej zagości w branży. Jak pokazuje ranking popularności IEEE (The Top Programming Languages 2019 ) jest on wciąż w pierwszej trójce najbardziej popularnych języków programowania.

Brak zainteresowania językiem C ze strony młodych inżynierów powoduje poszukiwanie przez twórców innych ścieżek tworzenia firmware. Bardzo szybki progres technologii IoT dynamicznie podnosi poziom w tym obszarze.

Jest to główny powód rosnącej popularności rozwiązań takich jak mikropython. Nie sprawdzi się ono jednak we wszystkich systemach – szczególnie tych, gdzie odpowiedź czasowa jest deterministyczna. W najbliższej przyszłości nie zobaczymy zatem wdrożeń w zakresie pracy silnika samochodowego czy samolotowego, ale zaobserwujemy wykorzystanie go w popularnych rozwiązaniach IoT czy infotainment.

Python posiada także ogromną przewagę – znacznie większą ilość gotowych bibliotek i rozwiązań w porównaniu do języka C. Wystarczy spojrzeć na ilość deweloperów zainteresowanych tym projektem na Githubie.

Mikropython jest wykorzystywany w punktach dostępowych WiFi, kontrolerach lotu dronów, sterownikach grzania domu, jest także obecny w oprogramowaniu LEGO MINDSTORMS. Potwierdza to jego niesłabnącą popularność.

W nadchodzącej przyszłości zwiększy się zainteresowanie inżynierów, a mikropython będzie obecny w coraz większej ilości komercyjnych projektów.

Oprogramowanie embedded – postaw na sprawdzonych partnerów

Poszukujesz partnera technologicznego do stworzenia dedykowanego rozwiązania IoT – napisz do nas! Zrealizowaliśmy z sukcesem wiele projektów, które wymagały wysokiej jakości kodu i podążania za trendami w branży embedded. Chętnie podpowiemy Ci jak to zrobić. Umów się na bezpłatną konsultację!

Artykuł sponsorowany