logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Definiowane programowo systemy są przyszłością rozwiązań wbudowanych i IoT

ghost666 15 Cze 2023 08:50 915 3
  • Rozwój oprogramowania wbudowanego niewiele posunął się naprzód od lat 90. Nadal najpierw wybiera się komponenty elektroniczne, a później tworzy oprogramowanie, pozostawiając niezbyt dużo miejsca na zmiany lub skalowalny wzrost. Wraz z szybkim postępem przetwarzania brzegowego oczekuje się, że do 2030 roku liczba podłączonych produktów osiągnie prawie 30 miliardów. Jednak pomimo ogromnych inwestycji w inteligentniejsze i coraz bardziej zaawansowane procesory, innowacyjność w sektorze systemów wbudowanych jest hamowana przez rosnącą złożoność. Jedną z głównych przyczyn tego braku postępu jest tradycyjne podejście do tworzenia oprogramowania wbudowanego, które koncentruje się przede wszystkim na sprzęcie. Ta metoda, która niewiele się zmieniła przez ostatnie 30 lat, nakazuje dobrać komponenty elektroniczne na wstępie, a później stworzyć oprogramowanie, które je obsługuje. Rozwiązaniem tego może być opcja definiowanego programowo firmware.

    Przejście od podejścia definiowanego sprzętowo do definiowanego programowo

    Koncepcja definiowana przez oprogramowanie (SDx) promuje wykorzystanie go do kontrolowania i zarządzania różnymi funkcjami systemu wbudowanego zamiast polegania wyłącznie na właściwościach fizycznych urządzenia. To założenie dotyczy sprzętów, sieci, pamięci masowej i centrów danych, w których technologie definiowane programowo umożliwiają abstrakcję zasobów sprzętowych, pozwalając na łatwe zarządzanie nimi i konfigurowanie za pomocą oprogramowania. Skutkuje to większą elastycznością i zwinnością oraz możliwością szybkiego skalowania i dostosowywania się do zmieniających się wymagań.

    Nowsze przykłady można znaleźć w przemyśle motoryzacyjnym. Mowa tu o systemach definiowania programowo, których pionierem była Tesla, do sterowania układem napędowym, ładowania i zaawansowanych funkcjach bezpieczeństwa, takich jak Autopilot. Niektóre z nich są dostępne dzięki możliwości aktualizacji bezprzewodowych (OTA) w celu zdalnych uaktualnień i instalowania poprawek za pośrednictwem połączeń komórkowych i mobilnych. Poprawia to komfort użytkowania i wydajność bez konieczności wycofywania pojazdów na czas przeprowadzania tych operacji w salonie. Skutkuje to również polepszeniem bezpieczeństwa pasażerów dzięki takim funkcjom, jak systemy antykolizyjne i wspomaganie kierowcy, a także wydajniejsze opracowywanie produktów.

    Podobnie w produkcji, fabryki definiowane programowo używają oprogramowania do kontroli i zarządzania procesem wytwórczym, co odpowiada za większą automatyzację i elastyczność. Doskonałym przykładem jest partnerstwo między Schneider Electric i NXP. Jako że jego założeniem jest wykorzystanie automatyzacji zakładu zdefiniowanego programowo w celu poprawy spójności i jakości produktów. Ponadto zmniejszenie złożoności konstrukcji sprzętu ułatwia operatorom konfigurowanie inteligentnej fabryki i dostosowywanie ustawień w oparciu o zmieniające się potrzeby rynku.

    Zdefiniowane programowo urządzenia IoT

    Korzyści w zakresie wzrostu produktywności i redukcji kosztów dzięki wykorzystaniu technologii definiowanej programowo dla sprzętów IoT są niezmierzone. Aktualizacja oprogramowania jest znacznie szybsza i łatwiejsza niż sprzętu, co pozwala na większą elastyczność w obrębie rozwoju produktu i konserwacji. Dzięki technologii definiowanej programowo urządzenia można przeprogramować i ponownie konfigurować, aby wykonywały różne zadania, w zależności od potrzeb użytkownika końcowego. Pozwala to na ciągłe doskonalenie funkcji i usług zintegrowanych ze sprzętem, który dzięki aktualizacjom OTA można również dostosowywać bez przerw w działaniu.

    Podejścia definiowane programowo zapobiegają także przedwczesnemu starzeniu się. Dzięki zastosowaniu architektur obsługujących ciągłą aktualizację i ulepszanie oprogramowania, urządzenie elektroniczne może operować lepiej po dostarczeniu niż po opuszczeniu fabryki. Sprzęt można także łatwo rozbudowywać i uaktualniać, aby sprostać zmianom rynkowym. Oznacza to, że urządzenia te mogą być używane przez dłuższy czas i być dostosowywane do pojawiających się technologii i aplikacji w miarę ich dostępności. Takie podejście prowadzi również do powstawania nowych modeli biznesowych w celu usprawnienia powtarzalności przychodów. Sprzęty elektroniczne można wzbogacić o dodatkowe funkcje, aby zapewnić rozleglejszą, bardziej zażyłą relację między marką a klientem. Aplikacje można sprzedawać za pośrednictwem sklepu z programami producenta OEM w modelu: „as-a-service”, co pozwala przedsiębiorstwom na cykliczne zarabianie na swoich ofertach. Stwarza to stabilniejsze źródło dochodów dla firmy i sprzyja lojalności klientów. Co więcej, marki mogą gromadzić cenne dane na temat wzorców użytkowania, co umożliwia lepsze zrozumienie i zaspokajanie potrzeb zainteresowanych jednostek.

    Kontenery oprogramowania zapewniają ścieżkę do tego przejścia

    Koncepcja definiowania programowo jest przełomem dla branży systemów wbudowanych, oferując większą elastyczność i skalowalność dla urządzeń IoT. Jednak przeskok z tradycyjnego podejścia opartego na sprzęcie do tego drugiego może być trudny. W tym miejscu do gry wchodzą kontenery oprogramowania, oferujące korzyści, które zmniejszają bariery dla danej zmiany:

    * Oddzielenie funkcji oprogramowania od sprzętu umożliwia programistom skupienie się na aplikacjach i zależnościach;
    * Zapewnienie przenośności aplikacji na wybranym sprzęcie wspomaga tworzenie i wdrażanie na dowolnej platformie oraz ułatwia producentom wymianę przestarzałych lub niedostępnych komponentów elektronicznych;
    * Budowanie bezpieczniejszego i odizolowanego środowiska do działania oprogramowania, przy jednoczesnym zmniejszeniu jego rozmiaru, poprawia wydajność zasobów, bezpieczeństwo i niezawodność;
    * Umożliwianie ciągłych aktualizacji i dodawania nowych funkcji oraz usług opartych na oprogramowaniu jest możliwe dzięki: „serwicyzacji” produktów elektronicznych;
    * Przyspieszenie implementacji pojawiających się technologii, takich jak sztuczna inteligencja (AI) i uczenie maszynowe, zapewnia łatwy i skuteczny sposób uaktualniania, rekonfiguracji i skalowania modeli AI bez potrzeby kosztownych i czasochłonnych modernizacji sprzętu.

    Definiowane programowo systemy są przyszłością rozwiązań wbudowanych i IoT
    Podejście definiowane programowo jest przełomem dla branży systemów wbudowanych, oferując większą elastyczność i skalowalność dla urządzeń IoT.


    Jednym z przykładów rozwiązania konteneryzacyjnego, pomagającego we wdrażaniu technologii definiowanej programowo jest platforma wirtualnego środowiska wykonawczego MicroEJ (MICROEJ VEE) dla urządzeń wbudowanych i IoT, które mogą działać na dowolnym procesorze, w tym mikrokontrolerach, mikroprocesorach i układach SOC.

    Punkt zwrotny dla sektora systemów wbudowanych

    Branża ta znajduje się w kluczowym momencie, w którym tradycyjne podejście sprzętowe nie jest już wystarczające, aby sprostać wymaganiom szybko rozwijającego się rynku urządzeń podłączonych do sieci. Koncepcja definiowana programowo w połączeniu ze zoptymalizowanymi kontenerami oprogramowania oferuje producentom przełomowe rozwiązanie, umożliwiając im łatwe dostosowywanie się do zmieniających się potrzeb i personalizację doświadczeń użytkowników.

    Źródło: https://www.embedded.com/why-a-software-defined-approach-is-the-future-for-embedded-and-iot/

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    https://twitter.com/Moonstreet_Labs
    ghost666 napisał 11960 postów o ocenie 10197, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • #2 20619595
    Jogesh
    Poziom 28  
    Czy ktoś może wyjaśnić o co w tym artykule chodzi? Że bierzemy moduły oprogramowania i potem nam się samo hardware dobiera i montuje? Do tego sprawdza dostępność tych podzespołów itp?
  • #3 20619932
    sundayman
    Poziom 26  
    Cytat:
    o co w tym artykule chodzi?


    Też jestem ciekaw :)
    Jedyna technologia "definiowana programowo" to FPGA i okolice.
    Ale jaka w tym nowość ? I jaki sens stosowania tego akurat np. w IoT, które z natury rzeczy jest z góry dość określone funkcjonalnie i do tego raczej proste i tanie - oto zagadka.

    Cytat:
    marki mogą gromadzić cenne dane na temat wzorców użytkowania


    O to, to na pewno jest najważniejsze. Zwłaszcza dla użytkownika.
    Użytkownik marzy o tym, żeby producent wiedział o której godzinie on używa miksera, co miksuje, jak długo i którą ręką.
    To umożliwi wyprodukowanie miksera uniwersalnego dla lewo i praworęcznych.
  • #4 20622012
    encore
    Poziom 19  
    sundayman napisał:
    Cytat:
    o co w tym artykule chodzi?


    Też jestem ciekaw :)
    Jedyna technologia "definiowana programowo" to FPGA i okolice.
    Ale jaka w tym nowość ? I jaki sens stosowania tego akurat np. w IoT, które z natury rzeczy jest z góry dość określone funkcjonalnie i do tego raczej proste i tanie - oto zagadka.

    Cytat:
    marki mogą gromadzić cenne dane na temat wzorców użytkowania


    O to, to na pewno jest najważniejsze. Zwłaszcza dla użytkownika.
    Użytkownik marzy o tym, żeby producent wiedział o której godzinie on używa miksera, co miksuje, jak długo i którą ręką.
    To umożliwi wyprodukowanie miksera uniwersalnego dla lewo i praworęcznych.


    Jesteś za mało postępowy.
    Ta wiedza pozwoli wyprodukować homo-mikser.

    A sam artykuł do którego się odnosimy dla mnie to zmielona zbitka słów.
    Taki słowny kotlet mielony.
REKLAMA