Mikrokontrolery i IoT - dobry zestaw startowy to dzisiaj podstawa

Coraz tańsze zestawy ewaluacyjne, nierzadko proste od strony sprzętowej, ale o dużych możliwościach oraz udostępniane za darmo środowiska programistyczne, biblioteki procedur, dotyczących obsługi elementów dotykowych lub zaawansowanej grafiki, powodują, że zacząć dzisiaj pracę z nową rodziną mikrokontrolerów nie jest tak trudno, jak kiedyś. Niemniej pytania, który dostawca jest kompetentny, kogo się radzić w sprawach technicznych i czyje wskazówki brać pod uwagę, są cały czas aktualne, a nawet zyskują na wartości w miarę, jak tempo pojawiania się nowości się zwiększa. Stąd wybór dostawcy mikrokontrolerów oraz narzędzi staje się jednym z ważniejszych problemów związanych z mikrokontrolerami, bo podczas projektowania aplikacji z reguły można wybierać pomiędzy wieloma równorzędnymi układami i architekturami.

Posłuchaj
00:00

Dostępność i możliwości funkcjonalne zapewniane przez narzędzia projektowe dla mikrokontrolerów mają potencjalnie największy wpływ na rozwój tego sektora rynku. Płytka zawierająca mikrokontroler oraz inne specyficzne dla niej chipy, takie jak układ komunikacyjny, konwerter zasilający oraz czujniki, w praktyce stanowi większą część platformy sprzętowej dla popularnych aplikacji.

Projektant oszczędza mnóstwo czasu z jej użyciem, bo może pracę zacząć natychmiast, ponosi mniejsze ryzyko projektowe, opierając się na sprawdzonym rozwiązaniu oraz chroni się przed pomyłkami, które jak wiadomo zdarzają się wszystkim. Często zysk na czasie jest jeszcze większy, bo producent zestawu daje w komplecie oprogramowanie, biblioteki kluczowych procedur, stosy komunikacyjne lub narzędzia do konfiguracji.

W innym przypadku trzeba by je tworzyć samemu lub samemu implementować kod ogólnie dostępny, a to znowu oznacza czas i pieniądze oraz niepotrzebne ryzyko. Nawet jeśli zestaw startowy, płytka ewaluacyjna lub testowa nie są za darmo, to per saldo i tak praca z ich użyciem się opłaca, bo dzisiaj czas inżynierski jest kosztowny.

Zestawy projektowe są dzisiaj w centrum uwagi rynku mikrokontrolerów także dlatego, że ogólnie liczba nowości, technologii, które warto znać i stosować, szybko się zwiększa. Nie ma już chyba fachowców, którzy samodzielnie byliby w stanie zrealizować cały skomplikowany projekt. Nikt nie zna się na wszystkim, obowiązuje specjalizacja i dzielenie się zadaniami. Wykorzystanie zestawów jest elementem takiej wspólnej pracy.

Coraz więcej narzędzi projektowych

Rys. 1. Zestawienie rocznych wzrostów i spadków obrotów w okresie 2013-2015 dla krajowych dostawców mikrokontrolerów i narzędzi projektowych

Na skutek opisanych zjawisk w ostatnich trzech latach asortyment i dostępność w sieci sprzedaży płytek projektowych znacznie się polepszyła. Przełomem było pojawienie się komputera Raspberry Pi, ale dużo dobrego przyniosła wcześniej także platforma Arduino. One wielu biznesmenom otworzyły oczy.

Zestawy projektowe są też wdzięcznym materiałem do szkoleń i warsztatów, stając się bazą do tego, aby w ciągu jednego dnia przygotować przynajmniej szkielet aplikacji. Nierzadko uczestnicy szkoleń mogą zabrać ze sobą wykorzystywane zestawy po to, aby pracować na nich dalej. To, że inżynierowie są tym zainteresowani, widać po dużej frekwencji na szkoleniach.

Kolejny ważny trend zmieniający rynek mikrokontrolerów jest taki, że zestawy projektowe, nawet te darmowe lub oferowane za symboliczne sumy, mają całkiem spore możliwości. Producenci dotują takie konstrukcje, instalując tam kosztowne elementy, takie jak FPGA lub nowoczesne czujniki MEMS itp.

Działania te mają na celu popularyzację nowych technologii i sztandarowych produktów, bo wiadomo, że w handlu detalicznym (katalogowym) nie wszystko pojawia się od razu ani też nie dzieje się automatycznie. Tylko producent jest w stanie wypuścić na rynek zestaw ewaluacyjny równolegle z premierą nowego mikrokontrolera i taka możliwość jest wykorzystywana.

Nie da się ukryć, że w dzisiejszych czasach, gdy na rynku pojawia się miesięcznie grubo ponad setka nowych półprzewodników, dotarcie z informacją o nich i skłonienie inżynierów do testów nie jest zadaniem banalnym. Interesujący, pomysłowy i bogato wyposażony zestaw, zawierający mikrokontroler, układ komunikacyjny, czujniki, wyświetlacz, jest niczym magnes przyciągający uwagę.

Otrzymana za darmo płytka startowa nierzadko jest przyczyną zainteresowania daną architekturą studentów i pracowników biur projektowych, którzy później mogą podjąć decyzję o większym zaangażowaniu właśnie w tym, znanym już kierunku. Wiadomo, że grono projektantów jest inercyjne i zmiany w wykorzystywanych architekturach układów programowalnych nie są częste.

Miniaturyzacja i montaż SMT

Tabela 1. Przegląd ofert krajowych dostawców mikrokontrolerów i narzędzi projektowych

Ostatnią kwestią wpływającą na szybko rosnącą popularność zestawów projektowych jest miniaturyzacja. Wraz z rosnącym znaczeniem elektroniki konsumenckiej na rynku duża część wolumenu produkcyjnego producentów chipów trafia do urządzeń produkowanych masowo. Wytwórcy ograniczają więc liczbę dostępnych obudów, nierzadko wyłącznie do tych najmniejszych, jak BGA i QFN.

Jeszcze kilka lat temu były one zarezerwowane dla złożonych układów cyfrowych, takich które stanowią jądro systemu cyfrowego (procesor, układ graficzny, matryca programowalna), ale widać, że obecnie montowane są w nich także układy średniej skali integracji, na przykład kontrolery zasilaczy, wzmacniacze operacyjne, układy komunikacyjne.

Montaż płytki prototypowej wymaga skorzystania z procesu SMT, co nie zawsze jest możliwe, łatwe, tanie i szybkie. Dlatego płytka ewaluacyjna, nawet jeśli zawiera jedynie chip i złącze, jest dla konstruktora tak samo cenna, jak dekadę temu bezpłatne próbki przysyłane przez Maxima.

Miniaturyzacja i coraz większa złożoność projektów zmuszają też konstruktorów do sięgania po płytki wielowarstwowe. O ile płytkę dwuwarstwową można zlecić stosunkowo niedrogo i wykonać w parę dni, o tyle 4-warstwowa to już wyraźnie większy wydatek i dłuższy termin realizacji, bo nie każdy wytwórca PCB zajmuje się obwodami wielowarstwowymi.

Projektować aplikację razem z klientem

Rys. 2. Ankietowani specjaliści w większości ocenili warunki biznesowe na rynku w pierwszym kwartale jako dobre. Podobne odczucia towarzyszyły pytaniom o tendencje w koniunkturze

Skoro mikrokontroler jest centralną częścią prawie każdej aplikacji, wybór tego, a nie innego układu przez konstruktora staje się zagadnieniem kluczowym dla rynku dystrybucji. Wiele działań obliczonych jest na to, aby nie czekać na pytanie ofertowe, ale podejmować takie działania, aby jak najwięcej układów z listy BOM pochodziło z własnej oferty handlowej.

W praktyce oznacza to właśnie opisane wyżej mechanizmy, a więc prowadzenie szkoleń i warsztatów, przekazywanie próbek chipów i zestawów startowych, dokumentacji i konsultacje inżynierskie. Ukierunkowany szkoleniami konstruktor, wzbogacony o narzędzia, z większym prawdopodobieństwem zdecyduje się na proponowany chip w projekcie, a potem jego decyzja zaowocuje sprzedażą. Strategia tych działań jest jasna - ofertę trzeba prezentować klientom jak najwcześniej, najlepiej gdy rysują schemat.

Dostępność narzędzi projektowych oraz nowości ze świata mikrokontrolerów dostrzegli dystrybutorzy katalogowi. W ostatnich trzech latach wszystkie firmy tego typu znacznie rozbudowały swoje oferty, nawiązały współpracę z producentami narzędzi i zaczęły je intensywnie promować. To znak, że na mikrokontrolery patrzy się przez pryzmat narzędzi, a nie chipów.

Wersje specjalizowane pod aplikacje

Rys. 3. W strukturze obrotów osiąganych przez firmy ze sprzedaży mikrokontrolerów trudno wyróżnić jakąś dominującą grupę, bo rozkład na poszczególne kategorie wygląda na równomierny

Mówiąc ogólnie, mikrokontroler tym różni się od mikroprocesora, że jest w stanie funkcjonalnie pracować bez konieczności dołączania z zewnątrz dodatkowych obwodów peryferyjnych. Patrząc wstecz, nietrudno dostrzec, że wraz z każdą kolejną generacją i nową architekturą mikrokontrolery zawierają coraz więcej obwodów peryferyjnych oraz tracą swój ogólny charakter.

Wiele jednostek jest ukierunkowanych do pracy w określonych aplikacjach i zawiera zestaw obwodów peryferyjnych kompletny z punktu widzenia zastosowań aplikacyjnych. Przykładem mogą być układy z obwodami analogowymi przeznaczone do pracy w zasilaczach cyfrowych, jednostki z wbudowanym transceiverem do komunikacji bezprzewodowej lub też mikrokontrolery o bardzo niskim poborze mocy i z wysokorozdzielczym przetwornikiem A/C, a także blokiem obliczeniowym do kalkulacji zużycia mediów.

Wersje specjalizowane kierowane są także do motoryzacji, aplikacji przetwarzających sygnały (z funkcjami DSP i koprocesorem matematycznym), ze sterownikiem ekranu lub przyciskami dotykowymi, kontrolerem wyświetlacza i tak dalej. Wymagania rynku są takie, że z czasem będzie ich jeszcze więcej, bo zawsze rozwiązanie maksymalnie zintegrowane będzie w centrum uwagi, nie tylko z uwagi na cenę.

Silnie połączona z tematyką mikrokontrolerów jest komunikacja bezprzewodowa, co wynika z ekspansji aplikacji IoT oraz popularności połączeń tego typu w każdej dziedzinie techniki. Mikrokontrolery z wbudowanymi transceiverami przebijają się coraz częściej w aplikacjach, bo wiedza i doświadczenie projektantów jest znacznie bogatsze niż pięć-dziesięć lat temu, a producenci półprzewodników znacznie lepiej wspierają tych, którzy się decydują na taki krok.

Przy wykorzystaniu projektów referencyjnych, narzędzi i oprogramowania dostarczanego przez producentów ryzyko niepowodzenia jest minimalne, dlatego gdy tylko skala projektu wchodzi w zakres średnich serii, a produkt ma charakter konstrukcji zamkniętej, rozwiązania scalone jednoukładowe stają się konkurencją dla modułów komunikacyjnych.

Takie działanie jest też konsekwencją tego, że na rynku komunikacji bezprzewodowej jest zbyt wiele standardów i ciągle pojawiają się nowe. Inwestycja w konkretne rozwiązanie standardowe oznacza niestety większą komplikację i koszty, a wiele z projektów i aplikacji nie musi mieć takiej zgodności, bo stanowi system zamknięty lub własnościowy.

Moduły radiowe wbudowane w mikrokontrolery działają w bezpłatnych pasmach ISM i mają znakomite parametry. Pozwalają na pracę w różnych pasmach częstotliwości od 433 MHz do 2,4 GHz, mają możliwość pracy w systemie punkt-wielopunkt, umożliwiają ustawianie parametrów, oferują tryby oszczędzania energii. Wartość dodana do aplikacji związana z ich wykorzystaniem jest z pewnością istotna, zwłaszcza w komplecie z mikrokontrolerem.

Mateusz Choromański

Arrow Electronics

  • Jakie są oczekiwania klientów w stosunku do dostawcy mikrokontrolerów?

Bardzo ważny jest łatwy dostęp do próbek oraz szybkie i profesjonalne wsparcie udzielane najczęściej przez producenta mikrokontrolerów. Klienci doceniają zwłaszcza możliwość komunikacji z inżynierem producenta w języku polskim, więc dużą część rynku mikrokontrolerów w Polsce obsługują firmy, które mają lokalne przedstawicielstwo w Polsce.

W wielu przypadkach kluczowym elementem ułatwiającym sprzedaż okazuje się posiadanie stanów magazynowych na ilości preprodukcyjne, które często przekraczają dozwolone ilości próbkowe, a są poniżej ilości dostępnej w opakowaniu zbiorczym (np. w tape and reel). Gdy projekt wchodzi w fazę produkcji, kluczowym elementem staje się terminowość dostaw (brak opóźnień w produkcji).

W naszej ocenie ceny mikrokontrolerów (zwłaszcza tych opartych na rdzeniu ARM) spadły obecnie do stosunkowo niskich poziomów i przestało to być głównym kryterium wyboru. Mikrokontroler w wielu aplikacjach przestał być najdroższym elementem na płytce.

  • Jaka jest rola kompleksowej oferty podzespołów w sprzedaży mikrokontrolerów?

Z perspektywy klienta kupującego komponenty elektroniczne Arrow jest świetnym partnerem z powodu największej liczby reprezentowanych producentów spośród wszystkich dystrybutorów w Polsce. Z tego powodu klienci zwracają się do nas o pomoc w wyborze mikrokontrolera, gdyż wiedzą, że nie jesteśmy ograniczeni tylko jedną linią produktową i możemy zaproponować klientowi naprawdę najlepsze rozwiązanie.

W Arrow sprzedajemy zarówno układy scalone, jak i elementy pasywne, elektromechanikę oraz złącza, które są nieodłącznymi sąsiadami mikrokontrolera na płytce. Doświadczenie pokazuje, że szerokie portfolio komponentów dostępnych w Arrow pozwala nam na pokrycie zazwyczaj około 90% BOM-u. Nierzadko na komponenty producentów spoza naszej reprezentacji możemy dobrać odpowiedniki w konkurencyjnej cenie.

Niski pobór mocy

Rys. 4. Udział sprzedaży mikrokontrolerów w obrotach dostawców. Dla 53% firm zawiera się on pomiędzy 11 a 35%

Rosnące znaczenie elektroniki mobilnej, sieci rozproszonych, komunikacji bezprzewodowej, a więc urządzeń zasilanych najczęściej z baterii, przekłada się na rynek mikrokontrolerów w tematyce niskiego poboru mocy. Aplikacje zużywające do swojego działania minimalną ilość energii są na topie i co chwila padają jakieś rekordy, np. w zakresie czasu pracy na jednym komplecie baterii.

Nowe technologie pozwalają na usypianie działania procesora i szybkie wybudzanie, automatyczne dopasowanie wydajności do realizowanych zadań, skalowanie napięcia zasilania i inne podobne techniki. Są układy z autonomicznie działającymi układami peryferyjnymi, które mogą samodzielnie wymieniać dane bez udziału procesora.

W zakresie niskiego poboru mocy producenci z pewnością nie powiedzieli jeszcze ostatniego słowa, wraz z kolejnymi rekordami można liczyć na wzrost popularności zasilania energią wolnodostępną (energy harvesting), przed którą widać wielki potencjał i która powinna być głównym źródłem zasilającym dla aplikacji elektroniki noszonej (wearables).

Ceny maleją

Rys. 5. Zestawienie kryteriów o charakterze technicznym o największym znaczeniu dla kupujących mikrokontrolery. Dla odniesienia podano też niską cenę, aby sprawdzić, na ile determinuje ona decyzję projektantów

Mikrokontrolery są coraz tańsze, co może niekoniecznie widać w cenach bezwzględnych, ale z pewnością daje się dostrzec pod względem stosunku ceny do możliwości (wydajność, pamięć, układy peryferyjne). Funkcjonalność, jaką dostaje się za symbolicznego dolara jest bardzo duża i niemożliwa do osiągnięcia w jakimkolwiek rozwiązaniu bazującym na elementach dyskretnych.

Wydajność i zasoby sprzętowe wielu mikrokontrolerów 32-bitowych dostępnych na rynku od firm, takich jak Microchip, Atmel, TI oraz oczywiście ARM, są na tyle imponujace, że można na nich zainstalować "duży" system operacyjny, jak Linux lub Android.

Projektanci przez cały czas szukają oszczędności na najdroższych układach stosowanych w modułach elektronicznych, stąd wynika prawdopodobnie zapotrzebowanie na tanie mikrokontrolery, które nie muszą być uniwersalne. To zapewne też przyczyna, dla której jednostki 8-bitowe cały czas znajdują chętnych, bo takiego mikrokontrolera opłaca się użyć nawet do prostych funkcji logicznych.

Kolejną odsłonę możliwości integracji i obniżki cen przynoszą układy SoC (system na krzemie) zawierające w jednym chipie praktycznie całą aplikację (procesor, pamięć, komunikację).

ARM-y i SoC-e

Jak doskonale wiadomo w zakresie wydajnych mikrokontrolerów największe znaczenie na rynku mają 32-bitowe układy ARM Cortex. Ich atutem jest niska cena, dobra możliwość integracji w ramach jednochipowego układu SoC, niski pobór mocy, możliwość instalacji i obsługi systemu operacyjnego Android lub Linux Embedded oraz wsparcie ze strony dużych producentów półprzewodników zaangażowanych w ARM-y, np. NXP/Freescale (i.MX, LPC), Texas Instruments (Sitara i OMAP), Atmel (SAM), STMicroelectronics (STM32).

Pod każdą z tych nazw kryją się całe rodziny układów różniące się taktowaniem, pamięcią, układami peryferyjnymi itd. tak, że w sumie całość obejmuje kilka setek jednostek, dla których dostępna jest masa narzędzi projektowych i oprogramowania.

ARM-y zawojowały świat mikrokontrolerów i widać, że rodzina ta stała się standardem takim, jak kiedyś była słynna '51. Na ARM-y przechodzą powoli nawet najbardziej konserwatywni projektanci, znają je młodzi inżynierowie kończący studia, co dobrze wróży na przyszłość.

Znaczenie układów ARM powiększają rozwiązania SoC, które stają się bazą do małych komputerków jednopłytkowych i rozwiązań modułowych. Niby to już inna kategoria układów i segment rynku, ale od strony architektury to dalej homogeniczna całość.

Microchip/Atmel, Freescale/NXP

Rys. 6. Ranking funkcjonalności poszukiwanych w mikrokontrolerach

Wydarzeniem ostatnich kilku miesięcy jest przejęcie firmy Atmel przez Microchip za sumę 3,6 mld dolarów. Wcześniej byliśmy świadkami połączenia się Freescale i NXP. Dla rynku mikrokontrolerów są to duże zmiany, które w niedalekiej przyszłości może przeobrażą produkty tych czterech marek i w konsekwencji zmienią też krajobraz rynku dystrybucji.

Dla rynku mikrokontrolerów większe znaczenie ma przejęcie Atmela, bo dzięki temu Microchip zyska dostęp do architektury ARM, o czym się mówiło od dawna. Firma umocni swoją pozycję w układach 8-bitowych, bo architektura AVR ciągle jest bardzo popularna. Niewątpliwie Microchip będzie producentem mikrokontrolerów o najszerszym portfolio produktów i nie wiadomo, czy będzie chciał utrzymywać tak szeroki asortyment układów w obszarach, gdzie AVR-y będą pokrywać się z PIC-ami.

Doświadczenia wcześniejsze pokazują, że przemodelowanie biznesu po takiej fuzji zabiera około 3 lat. W tym czasie zmienia się asortyment oraz siatka sprzedaży, niemniej nie ma wypracowanych schematów ani wzorców postępowania, więc jak będzie, na razie nie wiadomo. Rok 2015 obfitował w przejęcia i konsolidacje, co jest skutkiem tego, że rynek półprzewodników jest relatywnie bardzo rozdrobniony.

Drobnymi krokami mniejsze innowacyjne i perspektywiczne firmy są przejmowane, stając się nowymi pionami w większych biznesach. W ten sposób silniejsze firmy wchodzą na atrakcyjne i perspektywiczne rynki, np. IoT, poprzez akwizycję producentów rozwiązań komunikacyjnych, dostawców technologii niskomocowych itd. Wystarczy przypomnieć kilka ważniejszych: NXP przejął Quintica i Athenę, Silabs kupił Bluegigę, Avago wchłonął Broadcoma itd.

Wersje 8-bitowe

Oprócz nowoczesnych, bogato wyposażonych i wydajnych mikrokontrolerów 32-bitowych na rynku cały czas zgodnie egzystuje grupa procesorów 8-bitowych, o nieporównywalnie mniejszych zasobach, funkcjonalności i liczbie układów peryferyjnych, ale za to bardzo tanich i znakomicie nadających się do realizacji prostych układów sterowania.

Do wielu zastosowań i aplikacji 8 bitów całkowicie wystarcza, a przy niskich cenach takich jednostek, zaczynających się od ułamka dolara za sztukę, wykorzystuje się je jako proste układy czasowo-logiczne. Na rynku zawsze będzie popyt na proste i ekonomiczne rozwiązania i wydaje się, że pozycja takich budżetowych jednostek nie jest zagrożona.

Rynek - koniunktura

Tabela 2. Dane adresowe do dostawców mikrokontrolerów i narzędzi projektowych

Rysunek 1 ilustruje zmiany obrotów dostawców mikrokontrolerów i powiązanych z nimi narzędzi i zestawów projektowych w latach 2013-2015. Zawiera on informacje podzielone na cztery przedziały procentowe charakteryzujące średni wzrost sprzedaży rok do roku. Dane pochodzą od firm wymienionych w tabeli 2.

Jak widać, ostatnie trzy lata były dla tytułowego biznesu okresem stabilnym z nieznacznymi wahaniami, które można postrzegać jako naturalny cykl koniunkturalny. Uwagę zwraca też to, że w porównaniu do naszych poprzednich analiz wykonywanych na przełomie 2012/2013 rozpiętość wyników znacznie się zmniejszyła, a liczba firm, które mają duży wzrost sprzedaży przekraczający 30% w skali roku, teraz jest mniejsza.

Biorąc pod uwagę, że grono dostawców nie obejmuje w zasadzie nowych firm, można wnioskować, że silna konkurencja na rynku okazuje się dużą presją na dostawców, utrudniającą istotnie większości wyjście poza rynkową średnią.

Jeśli chodzi o rok 2016, to opinie przedsiębiorców na temat warunków biznesowych panujących w pierwszym kwartale można znaleźć na rysunku 2. Prawie 60% ankietowanych oceniło pierwszy kwartał jako dobry, 19%, czyli co piąty pytany, był nawet zdania, że okazał się on znakomity dla biznesu. Podobnie 60% ankietowanych uznało, że tendencje w koniunkturze się nie zmieniają lub poprawiają (35%).

Na wykresie jest także zawarta ocena stopnia konkurencji pomiędzy dystrybutorami w obszarze mikrokontrolerów - co czwarty uznaje ją za silną, co trzeci ankietowany za zauważalną. Biorąc pod uwagę atrakcyjność tematyki, strategiczne znaczenie projektowe, ta konkurencja nie wydaje się paraliżująca.

W poprzednim opracowaniu dotyczącym mikrokontrolerów konkurencja była oceniana jako znacznie silniejsza, co może wskazywać, że trzy lata temu warunki na rynku były trudniejsze niż obecnie. Z obserwacji zestawienia, jak kształtują się obroty dostawców ze sprzedaży tytułowych produktów, trudno wysnuć jakieś wnioski co do dominującej grupy (rys. 3). Rozkład jest prawie równomierny, z tym że nikt z pytanych nie zadeklarował sprzedaży powyżej 10 mln zł rocznie.

Niemniej nie wszystkie firmy udostępniły w ankietach tę informację, bo z reguły te duże przedsiębiorstwa, działające w skali międzynarodowej, mają formalny zakaz podawania takich danych. Udział procentowy mikrokontrolerów w obrotach firm dystrybucyjnych dla ponad połowy firm nie przekracza 35% (rys. 4), ale warto zauważyć, że najwięcej firm wcale nie ma tego wskaźnika na poziomie 0-10% jak w przypadku innych popularnych elementów. Innymi słowy, udział mikrokontrolerów i narzędzi projektowych w sprzedaży nie jest wcale mały i na przestrzeni lat rośnie.

Mikrokontrolery i narzędzia projektowe od strony techniki

Rys. 7. Cechy oferty handlowej oczekiwane od dostawców mikrokontrolerów

Na rysunku 5 zaprezentowana została lista popularnych funkcji, parametrów lub zagadnień technicznych, które wiążą się z wykorzystaniem mikrokontrolerów, plus jako punkt odniesienia do poprzedniego zestawienia podano niską cenę, bo wiadomo, że w wielu przypadkach tani mikrokontroler jest najlepszy także od strony technicznej.

Jak widać z rysunku, w twierdzeniu tym jest dużo prawdy, bo niska cena znalazła się na drugim miejscu tego rankingu. Niemniej pomijając to specyficzne kryterium, warto zauważyć, jak bardzo duże znaczenie przypisano niskiemu poborowi mocy i wbudowanym funkcjom oszczędzania energii. Wysoko w hierarchii znalazły się także kryteria takie, jak dostępność bezpłatnych narzędzi, kompatybilność pinowa i programowa oraz dostępność wielu interfejsów cyfrowych.

Można te wskazania odczytywać tak, że wiele krajowych firm elektronicznych chce wydać jak najmniej na budowę środowiska pracy projektowej związanej z mikrokontrolerami i chce otrzymać układ dopasowany funkcjonalnie do nowych trendów, takich jak właśnie IoT, który łączy w jednym produkcie niski pobór mocy i zaawansowaną komunikację. Na koniec warto zauważyć, że wysoka wydajność przetwarzania nie jest istotnym czynnikiem selekcji.

Kolejne przybliżenie, pokazane na rysunku 6, to spojrzenie na oczekiwania klientów w zakresie mikrokontrolerów już wyłącznie w technicznym aspekcie. Wynika z niego, że klienci chcą traktować mikrokontroler jako układ, w którym skupi się całość projektowanej aplikacji, stąd duże znaczenie bogactwa układów peryferyjnych. Podobnie jak poprzednio znaczenie niskiego poboru mocy i zgodności pinowej i programowej w ramach rodziny, a więc uniwersalności stosowania i łatwości migracji, znalazły się w centrum uwagi inżynierów.

Piotr Antończyk

Microrisc

  • Jaka jest rola wsparcia technicznego w sprzedaży mikrokontrolerów?

Dla każdego klienta odpowiednie wsparcie techniczne świadczone przez dystrybutora jest bardzo istotne. Pozwala dokonać optymalnego wyboru podzespołów do projektu. Jest to szczególnie ważne na początku, kiedy szuka się optymalnego rozwiązania do nowej aplikacji lub poznaje nową rodzinę układów.

Wraz z rozwojem partnerskiej współpracy, rola wsparcia technicznego ulega zmianie, jednak w dalszym ciągu to na dystrybutorze spoczywa odpowiedzialność informowania klientów chociażby o nowych możliwościach mikrokontrolerów. Klient kontaktując się z dystrybutorem oczekuje uzyskania potrzebnej informacji.

Rolą dystrybutora jest udzielenie rzetelnej i kompletnej informacji zwrotnej w możliwie najkrótszym czasie. Już po nawiązaniu współpracy, dla klienta bardzo ważna jest szybkość realizacji zamówień oraz zapewnienie ciągłości dostaw, szczególnie jeśli zarządzanie w procesie produkcyjno - magazynowym opiera się o metodę Just in time.

  • Jakie najważniejsze cechy mikrokontrolerów brane są pod uwagę przez klientów?

Nie można jednoznacznie wskazać jednej uniwersalnej cechy, która byłaby wyraźnie dominująca. Wynika to z faktu specyfiki projektu, do którego dobierany jest konkretny mikrokontroler. Najczęściej klienci pytają jednak o takie parametry jak niski pobór mocy, moc obliczeniową, cenę oraz czas wybudzenia ze stanu uśpienia. W dobie miniaturyzacji, często pojawiają się również pytania o rozmiar mikrokontrolera.

Oczekiwania biznesowe

Rys. 8. Najpopularniejsze architektury mikrokontrolerów funkcjonujące na rynku krajowym

Klienci kupujący mikrokontrolery oczekują od dostawców przede wszystkim niskich cen i dobrej dostępności rozumianej przez pryzmat szybkości zamówień (rys. 7). Na trzeciej pozycji w liście oczekiwań znalazły się pomoc dla projektantów ułatwiająca przygotowanie projektu, co potwierdza wcześniejsze rozważania na temat znaczenia pomocy technicznej dla dobrej sprzedaży omawianych układów.

Ciekawe jest zestawienie popularnych architektur mikrokontrolerów na rynku polskim pokazane na rysunku 8. Poza pierwszą pozycją przypisaną układom Cortex-M reszta odzwierciedla pozycję wielkich producentów, jak Atmel, Microchip, ST i TI. Dominacja układów ARM jest przytłaczająca, bo za najpopularniejszą architekturę uznało ją 95% ankietowanych specjalistów.

W porównaniu do identycznego zestawienia wykonanego przez nas w poprzednim badaniu ankietowym w grudniu 2012 roku w zasadzie nic się nie zmieniło. Wszystkie pola na obecnym wykresie są identycznie ułożone, jak poprzednio, a różnice w wartościach procentowych dla poszczególnych słupków są pomijalnie małe. W przypadku pierwszej pozycji i układów ATM Cortex-M wynik jest identyczny, co do procenta. Taka zgodność nie może być dziełem przypadku - przeciwnie, jest to dowód, że rynek mikrokontrolerów jest dojrzały i uporządkowany jak nigdy wcześniej.

Ostatni rysunek 9 to natomiast zestawienie ilustrujące, ile razy dany producent mikrokontrolerów został wymieniony w ankietach jako ten, który ma znaczącą pozycję na rynku polskim w obszarze mikrokontrolerów i narzędzi projektowych. Pierwsza pozycja przypadła ST Microelectronics (31% wskazań), druga Atmelowi (27%) a trzecia Microchipowi (22%), reszta producentów razem ma minimalnie poniżej 20%.

Wydaje się, że zestawienie to dobrze oddaje sytuację w branży, jest odbiciem wkładu pracy dystrybutorów w budowanie relacji rynkowych (sprzedaż, szkolenia) oraz popularności chipów. Wraz z połączeniem się Microchipa i Atmela należy przypuszczać, że za kolejne trzy lata wykres ten może ulec sporym zmianom, niemniej na razie jest tak, jak widać.

Dostawcy mikrokontrolerów

Rys. 9. Najpopularniejsi w kraju producenci mikrokontrolerów

W zasadzie można powiedzieć, że wszystkie firmy dystrybucyjne, które sprzedają półprzewodniki, mają też mikrokontrolery, bo inne działania byłyby nienaturalne. Niemniej czasem zaangażowanie jest wyraźnie większe i sięga znamion specjalizacji, zwłaszcza gdy dystrybutor jest związany ze znanym producentem i występuje na rynku jako autoryzowany dystrybutor.

Są to np. Arrow, Masters i Future, mające w ofertach wiele linii takich produktów, często wszystkie popularne, a także TME i Gamma (Microchip), JM elektronik (Atmel i Holtek) oraz Contrans TI (Texas Instruments). Druga grupa dostawców łączy firmy powiązane umowami z mniej popularnymi producentami mikrokontrolerów, jak Marthel (Nuvoton Technology), Glyn (Renesas).

Osobną kategorię tworzą przedsiębiorstwa, które sprzedają głównie narzędzia projektowe, takie jak oprogramowanie, programatory i płytki uruchomieniowe do projektów. Takie oferty mają WG Electronics, Evatronix, Computer Controls, Kamami i RK-System, w części także Propox.

Tytułową tematyką zajmują się wszystkie firmy katalogowe (Farnell, RS, Elfa, Conrad, TME), które w ostatnich latach znacznie i przekrojowo poszerzyły swoje oferty w zakresie narzędzi projektowych, bo chipy sprzedawały zawsze, a także grono firm niezależnych w omawianym obszarze (Elhurt, Micros, BNS i inne). W gronie dostawców są też firmy od przemysłowego IoT, takie jak Advantech, bo od tej strony wiele granic też się już zaciera.

Wybierz dostawcę

Tabela 3. Plan raportów "Elektronika" na najbliższe miesiące

Towarzysząca raportowi tabela przeglądowa koncentruje się na prezentacji potencjału poszczególnych firm oraz ocenie ich kompetencji technicznych. Przy tak szerokim asortymencie oferty mikrokontrolerów nie da się scharakteryzować tak, aby zachować kompletność i walory użyteczności dla czytelnika.

Uchwycenie szczegółów poszczególnych architektur w formie niewielkiej tabeli jest niewykonalne, bo rynek tych produktów jest zbyt szeroki. Z tych powodów w tabelach koncentrujemy się na dostawcach, wierząc, że dobry i kompetentny dystrybutor jest w stanie zapewnić klientom więcej wiedzy niż najdokładniejszy opis i tabela.

Robert Magdziak

Źródłem wszystkich danych przedstawionych w tabelach oraz na wykresach są wyniki uzyskane w badaniu ankietowym przeprowadzonym wśród firm handlowych oferujących mikrokontrolery i narzędzia projektowe w Polsce.

Powiązane treści
Produkcja urządzeń elektronicznych - w kooperacji z firmą EMS lub we własnym zakresie
Mikrokontrolery - ukryty świat
W oczekiwaniu na komórkową rewolucję w IoT
IoT i nietrywialne rozwiązania trywialnych problemów
Zestaw startowy dla aplikacji wearable
Mikrokontrolery, narzędzia projektowe i oprogramowanie dla aplikacji IoT
Bezpieczna sieć Bluetooth 4.2: Single-Chip IoT Cypress
Przegląd popularnych mikrokontrolerów
Mouser Electronics – najwięcej nowości, kompleksowa oferta
Komputery jednoukładowe SOM - robić czy kupić gotowe?
Platforma IQRF - twoje drzwi do świata IoT
Mikrokontrolery + narzędzia + wsparcie = projekty
Mikrokontrolery kupuj w BNS
Łącza bezprzewodowe poniżej 1 GHz dla przemysłowego Internetu Rzeczy (IIoT)
M2.COM - nowy otwarty standard dla IoT
Industrial IoT - staje się rzeczywistością
Metody zabezpieczeń dla inteligentnych węzłów IoT
Elektronika noszona - coraz atrakcyjniejsza dla przemysłu elektronicznego
Czy Internet Rzeczy może być niebezpieczny?
Cypress płaci 550 mln dolarów za jednostkę biznesową IoT Broadcoma
Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) i jego wpływ na projektowanie urządzeń
Intel, Microsoft, Qualcomm i Samsung ujednolicą standardy IoT
Konkurs projektancki na urządzenia IoT
Internet rzeczy motorem rozwoju rynku mikrokontrolerów
Bluetooth gotowy na IoT
Dobre perspektywy dla Internetu przedmiotów. Czy motorem wzrostu będą Chiny?
Rozwiązywanie problemów dotyczących Internetu rzeczy
Zobacz więcej w kategorii: Raporty
Komponenty
Dystrybucja podzespołów elektronicznych
Produkcja elektroniki
Oszczędność energii w produkcji elektroniki - materiały i urządzenia
Optoelektronika
Oświetlenie LED
Elektromechanika
Przełączniki, przyciski i klawiatury
Optoelektronika
Wyświetlacze i elektroniczny papier
Elektromechanika
Przekaźniki elektromagnetyczne
Zobacz więcej z tagiem: Artykuły
Magazyn
Kwiecień 2026
Targi krajowe
Targi Euro Target Show 2026
Magazyn
Marzec 2026

Jak kompensować moc bierną w małej firmie, by płacić mniej za energię bierną?

Z reguły małej firmy nie stać na zakup automatycznego kompensatora mocy biernej. Niemniej, sytuacja nie jest bez wyjścia i w tym artykule na prostym przykładzie pokazane zostało podejście do rozwiązania problemu mocy biernej.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów