Systemy embedded i systemy safety-critical - jakie trendy zauważymy w 2022 roku?

Ilość inteligentnych rozwiązań z roku na rok znacząco wzrasta. Jak wynika z raportu International Data Corporation (IDC) „Worldwide Quarterly Smart Home Device Tracker” do 2025 roku na rynku dostępnych będzie 1,4 miliarda urządzeń domowych opartych o systemy wbudowane. Sprawdźmy, jakie trendy będą kluczowe dla branży embedded w 2022 roku.

Hardware - kierunki rozwoju 

Urządzenia IoT rozwijają się w ekspresowym tempie. Producenci prześcigają się, aby dostarczyć użytkownikom lepsze, większe, mocniejsze jednostki. Starają się także wpisać w trend “eko”, stawiając duży nacisk na energooszczędność.

W kwestii sprzętu przewidujemy przede wszystkim rozwój w dwóch obszarach.

CyberSecurity

Podaż systemów wbudowanych jest coraz większa. Użytkownicy częściej korzystają z dobrodziejstw inteligentnych urządzeń domowych czy zabezpieczających. Rozwój możliwości oprogramowania embedded sprawił, że przed producentami pojawiło się ogromne wyzwanie w postaci uodpornienia technologii na ataki hakerskie z zewnątrz.

Odpowiedź przyszła błyskawicznie. Mikrokontrolery zostały wyposażone w podzespoły, które mają ich bronić przed włamaniem. Rozwiązania takie jak: akceleratory kryptograficzne, generatory liczb losowych (RNG), tamper resistance, trust zone czy secure key storage na stałe zagościły w hardware.

Obecnie cała uwaga zespołów inżynierskich skupia się na dostarczaniu produktów bezpiecznych, odpornych na ataki hakerskie. Walka jest nierówna - hakerowi do włamania wystarczy jedna luka w systemie. 

Rozwój kryptoperyferiów mających zapewnić bezpieczeństwo systemów wbudowanych w 2022 roku znacząco przyspieszy.

Artifical Inteligence 

Sztuczna inteligencja staje się coraz popularniejsza. Codziennie mijamy kamery oraz czujniki, które korzystają z jej zdolności. Trend AI znajduje zastosowanie w urządzeniach, które nie mogą być na stałe podłączone do sieci.

Wzrósł dostęp do peryferii półprzewodników, których celem jest przyspieszenie obliczeń potrzebnych do symulacji ludzkich zachowań oraz umożliwiających implementację HW sieci neuronowych.

Możemy zauważyć także rosnącą ilość bibliotek i akcesoriów, które pomagają wdrażać, uczyć i testować przygotowane przez inżynierów rozwiązania. 

Prace nad możliwościami wykorzystania AI przyspieszają, natomiast wciąż jesteśmy na początku drogi. Obserwowanie kierunku, w którym rozwinie się sztuczna inteligencja jest pasjonujące, a możliwości, które w sobie skrywa wydają się niemal nieograniczone.

Software

Dynamika rozwoju sprzętu jest wysoka, mniejszą możemy zaobserwować w jego oprogramowaniu. Stosowanie nowych języków programowania jak każda moda - w końcu przemija.

Z naszych obserwacji wynika jednak, że pewne obszary rynku otwierają przed producentami nowe możliwości, jednocześnie zwiększając zysk. 

Lepsza jakość oprogramowania

Świadomość tego jak ważna jest jakość kodu systematycznie rośnie. Powoduje to wzrost kosztów wytwarzania oprogramowania, dlatego branża embedded  wciąż nie korzysta z najnowszych rozwiązań w tej dziedzinie. 

Co jest powodem tej sytuacji? Przede wszystkim konieczność wykonywania manualnych testów sprzętu. Niestety niska jakość oprogramowania sprawia, że wciąż borykamy się z niestabilną pracą czy podatnością bezpieczeństwa urządzeń wbudowanych.

Wkrótce może się to zmienić. Internet pełen jest materiałów opisujących, jak poprawnie tworzyć oprogramowanie w języku C czy C++ dla platform embedded.

Kiełkuje też świadomość dlaczego odpowiednia jakość kodu jest tak ważna. W tej kwestii prym wiodą młodzi inżynierowie, których w zespołach z roku na rok jest coraz więcej. Rośnie także wiedza odbiorcy końcowego, co sprawi, że w przyszłości nacisk na najwyższą możliwą jakość kodu będzie jeszcze większy.

Przed producentami duże wyzwanie. Jakość kodu zwiększa bezpieczeństwo, a to na nim najbardziej zależy użytkownikom.

Python 

Ten język programowania został stworzony we wczesnych latach 90 przez Guido van Rossum’a. Niewielu przypuszczało, że zagości on na stałe w branży platform wbudowanych. Jak wynika jednak z badania popularności języków programowania IEE (The Top Programming Languages 2019 ) znajduje się on w pierwszej trójce pod względem częstotliwości zastosowania.

Młodzi inżynierowie tracą zainteresowanie językiem C, dlatego twórcy firmware’u poszukują nowych ścieżek rozwoju. Błyskawiczny rozwój technologii IoT stawia poprzeczkę jeszcze wyżej.

Dlatego rozwiązania takie jak mikropython zyskują na znaczeniu. Nie są one uniwersalne, a ich wykorzystanie nie jest możliwe szczególnie tam, gdzie odpowiedź czasowa jest deterministyczna. Próżno zatem poszukiwać takich metod w zakresie silników (samochodowych czy samolotowych), natomiast w kwestii popularnych urządzeń IoT czy infotainment już tak.

Wykorzystywany jest on w punktach dostępu WiFi, sterownikach grzania domu, kontrolerach lotów dronów czy oprogramowaniu LEGO MINDSTORMS. 

Ogromną zaletą Pythona jest ilość gotowych rozwiązań, bibliotek. Język C w tej kwestii pozostaje daleko w tyle. Niesłabnące zainteresowanie tym językiem można obserwować na Githubie.

Wszystko wskazuje na to, że w nadchodzącej przyszłości zwiększy to ilość komercyjnych projektów opartych o mikropython.

Oprogramowanie embedded - postaw na sprawdzonych partnerów

Poszukujesz partnera technologicznego do stworzenia dedykowanego rozwiązania IoT - skontaktuj się z firmą Solwit.  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 zewnętrzny