¿Sabías que más del 80% de las personas están rodeadas de dispositivos informáticos inteligentes? Y esto no es nada pues diversos estudios han establecido que nuestro mundo se conectará a más de 50 mil millones de dispositivos para el 2020. 

Muchos de estos dispositivos informáticos son los sistemas embebidos. Un sistema embebido también se conoce como un sistema integrado debido a su combinación de hardware y software (también conocido como Firmware). En el siguiente post te hablaremos de los sistemas embebidos (integrados): principales aplicaciones. 

Qué son los sistemas embebidos

Un sistema integrado o sistema embebido es un controlador que se encuentra dentro de un sistema más grande para realizar una función dedicada. Se utilizan en una gran cantidad de dispositivos modernos, incluidas las máquinas domésticas, como microondas, tostadoras y lavadoras.

Los sistemas integrados en una lavadora, por ejemplo, se encargarían del cierre y la apertura de las válvulas para permitir que el agua ingrese al sistema a intervalos establecidos (prelavado, lavado) y luego cuando sea necesario drenar. Estos procesos están controlados por microcontroladores.

La complejidad de un sistema embebido puede variar significativamente dependiendo de la tarea para la que está diseñado, desde un solo microcontrolador hasta un conjunto de chips con periféricos y redes conectados.

Un automóvil es un buen ejemplo de un sistema integrado en acción. Los vehículos modernos generalmente contienen una serie de características inteligentes, tanto para la experiencia del usuario como para la administración de los sistemas internos.

Los automóviles generalmente dependen de una CPU y tienen sistemas integrados que administran el sistema de control de tracción, la navegación GPS, los controles de estabilidad y las bolsas de aire.

Los sistemas embebidos modernos se basan típicamente en microcontroladores, alejándose de microprocesadores simples. La principal diferencia es que los microprocesadores están compuestos solo por una unidad central de procesamiento, con adiciones como RAM y ROM que se agregan externamente. Sin embargo, los microcontroladores generalmente vienen con una cantidad fija de memoria incorporada.

Se requiere que los sistemas integrados sean altamente confiables, ya que cualquier falla en la unidad puede tener consecuencias devastadoras para el sistema más grande. No solo las funciones principales dejarán de funcionar, sino que acceder y reparar un sistema incorporado puede ser increíblemente difícil dependiendo del dispositivo.

Existen varios tipos de sistemas integrados, como los sistemas independientes que no requieren un host; un ejemplo de esto son las consolas de videojuegos. Sistemas integrados en tiempo real, que ejecuta tareas específicas en marcos de tiempo específicos. Sistemas integrados en la red, que están conectados a una red. Y, sistemas embebidos móviles, que se pueden encontrar en dispositivos portátiles, como su nombre indica.

Beneficios de usar un sistema embebido

Debido a que los sistemas integrados generalmente solo tienen una función, pueden operar con muy poco consumo de energía y pueden caber en un espacio pequeño en comparación con otros componentes. También son muy baratos, lo que los convierte en una forma muy eficiente de controlar dispositivos.

Los sistemas integrados también requieren muy poco mantenimiento, y rara vez necesitan cambios de hardware o programación. Esto los hace muy útiles para integrarse en dispositivos que no necesitan servicio del usuario final.

Aplicaciones

Los sistemas integrados están presentes en todas partes tales como electrónica digital, telecomunicaciones, redes informáticas, tarjetas inteligentes, sistemas satelitales, equipos de sistemas de defensa militar, equipos de sistemas de investigación, etc.

De hecho, la mayoría de la gente lo usa sin saberlo. La belleza de estos sistemas es que es invisible para el usuario, y les ofrece una gran experiencia. Estas son algunas de las aplicaciones del sistema integrado.

Casas inteligentes

La mayoría de los productos en tu hogar están integrados, lo que da una excelente experiencia y comodidad al usuario.

Algunos ejemplos son el sistema de seguridad para el hogar, la caja de configuración, la cámara digital, la televisión, el horno de microondas, el aire acondicionado, el refrigerador y mucho más.

Oficinas

Estos sistemas también se dedican a las soluciones empresariales comerciales para clientes comerciales entre redes.

Ejemplos el enrutador, módem, impresora y puertas de enlace.

Transporte

La industria automotriz está compitiendo bien en todo el mundo.

Algunos de los subsistemas integrados en automóviles son el sistema antibloqueo de frenos (ABS), control de aire acondicionado, control de encendido, control de airbag, limpiaparabrisas con sensor de lluvia  muchos más.

Cuidado de la salud

El campo médico es crítico, y el uso de sistemas integrados es cada vez más avanzado.

Esto lo podemos ver por ejemplo con los monitores de presión arterial, monitores de latidos, marcapasos, tele-supervisión y cirugía, escáneres.

Mundo industrial

Los recientes desafíos de los sistemas integrados ampliaron su alcance hacia la automatización. La automatización es el proceso de realizar una tarea de forma repetitiva.

La automatización aumenta la productividad de la máquina, reduciendo el costo de desarrollo y el tiempo de diseño. Por ejemplo tenemos a la maquinaria industrial y control, monitoreo de temperatura, máquinas de impresión 3D.

Aeroespacial y Defensa

El sector aeroespacial y de defensa es un área resistente donde la seguridad y el rendimiento son los más importantes. Para lograr este firmware confiable el software integrado tiene que ser construido.

Ejemplos son los sistemas de control de vuelo, gestión del aire y térmica, potencia del motor, turbocompresores de vehículos, sistema de navegación.

Los estudiantes de ingeniería hoy día están fascinados por diseñar proyectos embebidos más innovadores como sus proyectos electrónicos de último año. Por lo tanto, aquí te proporcionamos una lista de proyectos electrónicos en sistemas embebidos en los que están trabajando actualmente.

• Pantalla de distancia de falla de cable subterráneo basada en Internet (IOT) de las cosas usando GSM.
• Sistema de pasaporte electrónico con tarjeta inteligente.
• Monitorización de la temperatura corporal del paciente de forma remota mediante Internet de las cosas (IOT).
• Ahorro de energía para la luz de la calle con LDR de alta sensibilidad administrado por Arduino.
• Medidor de energía prepago basado en GSM.
• Sistema automático de lectura de medidores con Zigbee.
• Un sistema de visualización de tablones de anuncios que utiliza comandos de voz con un teléfono Android.
• Domótica utilizando comandos de voz.
• Sistema de cercado eléctrico basado en energía solar para disuadir al ganado.