Súčasné trendy v zabudovaných systémoch

Technologický pokrok neustále napreduje, čo vedie k vývoju zariadení s jedinečnými vlastnosťami, ktoré vyhovujú rôznym priemyselným oblastiam a aplikáciám. Zabudované systémy so svojím aplikačne orientovaným prístupom a zameraním na pokročilé vývojové oblasti sú pripravené na rozšírenejšie používanie. Aké trendy vplývajú na zabudované technológie?

Bezdrôtová technológia

Primárnym cieľom vývoja zabudovaných systémov na bezdrôtovú komunikáciu je uľahčiť bezproblémový prenos a príjem informácií. Bezdrôtové zabudované systémy sú kľúčové v prostredí, kde sú fyzické pripojenia nepraktické, a sú nevyhnutné pre zariadenia internetu vecí a prepojené zariadenia. Obľuba zabudovaných bezdrôtových systémov sa výrazne rozšírila vďaka pokroku v bezdrôtových technológiách, ako je Bluetooth, Z-Wave, ZigBee a Wi-Fi.

Zabudované systémy na bezdrôtovú komunikáciu sú navrhnuté tak, aby umožňovali efektívnu komunikáciu a prenos dát medzi zariadeniami bez nutnosti použitia káblov. Toto bezdrôtové pripojenie zvyšuje flexibilitu, škálovateľnosť a mobilitu v rôznych aplikáciách. Či už ide o nositeľné zariadenia, priemyselnú automatizáciu, inteligentné domácnosti, monitorovanie zdravotného stavu, bezdrôtové zabudované systémy poskytujú základ bezproblémového pripojenia a výmeny údajov v reálnom čase.

Riešenia SoC

Systém na čipe (angl. System-on-Chip, SoC) sa ukázal ako významný trend v technológii zabudovaných systémov. Mnoho popredných výrobcov a dodávateľov teraz ponúka zabudované zariadenia založené na riešeniach SoC, ktoré využívajú integráciu rôznych komponentov do jedného čipu. Dopyt trhu po analógových a zmiešaných signálových integrovaných obvodoch v tejto súvislosti výrazne vzrástol.

Automatizácia

Automatizácia sa stala všadeprítomným aspektom moderných systémov v rôznych odvetviach. Rast a pokrok technológií, ako sú počítače, roboty, umelá inteligencia a strojové učenie, prispeli k zvyšujúcej sa úrovni automatizácie v rôznych oblastiach. Zabudované zariadenia sa môžu bez problémov prepojiť s cloudovou technológiou, čo výrazne zvyšuje možnosti zariadenia. Táto konektivita umožňuje zariadeniam využívať výkon cloudových zdrojov, ako je úložisko, výpočtový výkon a pokročilé algoritmy. Výsledkom je, že zariadenia môžu rýchlo rozšíriť svoje schopnosti kognitívneho spracovania, čo vedie k zlepšeniu výkonu a efektívnosti.

Nízka spotreba energie

Vývojári čelia významným výzvam pri optimalizácii zariadení napájaných batériami, aby dosiahli minimálnu spotrebu energie a predĺženie prevádzky. Vyvíja sa množstvo technológií, modulov a spôsobov na monitorovanie a znižovanie spotreby energie v zabudovaných zariadeniach. Medzi tieto vylepšenia patria moduly Wi-Fi a Bluetooth, ktorých cieľom je minimalizovať spotrebu energie na hardvérovej úrovni.

Wi-Fi moduly prešli úpravami s cieľom zlepšiť ich energetickú účinnosť. Tieto moduly sú teraz navrhnuté tak, aby spotrebovali menej energie počas aktívneho aj nečinného stavu, čo umožňuje zariadeniam napájaným z batérie pracovať dlhšie bez častého nabíjania. Tento vývoj je obzvlášť výhodný pre aplikácie, ktoré sa spoliehajú na bezdrôtové pripojenie, ako sú priemyselné monitorovacie riešenia, zariadenia internetu vecí a systémy inteligentných domácností.

Vylepšené rozhranie, ako má Bluetooth Low Energy (BLE), optimalizuje spotrebu energie v zabudovaných systémoch. BLE spotrebuje menej energie ako tradičné Bluetooth, vďaka čomu je ideálne pre zariadenia napájané z batérie, ako sú nositeľné zariadenia, technológie na monitorovanie zdravotného stavu a inteligentné snímače. Využitím BLE môžu vývojári predĺžiť výdrž batérie týchto zariadení bez vplyvu na funkčnosť.

Implementácia kybernetickej bezpečnosti

Zabudované systémy sú náchylné na kybernetické útoky a narušenia bezpečnosti, čo z nich robí atraktívne ciele pre útočníkov vďaka cenným prevádzkovým údajom, ktoré uchovávajú. Zatiaľ čo konvenčné bezpečnostné opatrenia, ako sú heslá a metódy šifrovania, ako je SSL alebo SSH, poskytujú určitú úroveň ochrany, stále existuje potreba sofistikovanejších riešení kybernetickej bezpečnosti v zabudovaných systémoch.

Našťastie, odvetvie kybernetickej bezpečnosti na túto výzvu zareagovalo vývojom platforiem a riešení zabezpečenia internetu vecí. Tieto pokročilé nástroje ponúkajú odolnejšie mechanizmy na ochranu zabudovaných systémov pred škodlivými útokmi. Využívajú špičkové technológie na poskytovanie rýchlejších a účinnejších opatrení v oblasti kybernetickej bezpečnosti, ktoré zaisťujú integritu a dôvernosť zabudovaných systémov.

Infraštruktúra verejného kľúča (angl. Public Key Infrastructure, PKI) je jedinečný prístup k zabezpečeniu zabudovaných systémov, ktorý zvyšuje bezpečnosť komunikácie medzi dôveryhodnými stranami. Využíva odolné asymetrické kryptografické mechanizmy s pármi verejných a súkromných kľúčov na šifrovanie údajov, autentifikáciu zariadení a vytváranie bezpečných spojení. Implementácia PKI do zabudovaných systémov prináša výhody, ako je spoľahlivá kontrola prístupu, zachytávanie údajov, zabezpečená komunikácia a predchádzanie neoprávnenej manipulácii s údajmi. Umožňuje tiež overenie a autentifikáciu zariadenia, čím chráni pred neoprávneným prístupom.

Budúcnosť je tu

Uviedli sme niektoré z trendov vývoja zabudovaných systémov, ktoré určujú ich budúce smerovanie. Táto technológia zaznamenáva výrazný rast a je široko používaná v rôznych priemyselných odvetviach. Výrobcovia sa vo veľkej miere spoliehajú na zabudované zariadenia v oblastiach, ako sú riešenia pre inteligentné domácnosti, spotrebná elektronika, automobilový priemysel a bezpečnostné systémy.

Zdroj: Emerging Trends in Embedded Systems: What You Need to Know. Skill-Lync. [online]. Publikované 3. 6. 2023. Citované 12. 12. 2023.

-pev-