Mikrokontrolery i IoT zapewniają elektronice szybki rozwój

Oprogramowanie równie istotne jak hardware

Na szybkość projektowania ma też wpływ czas przygotowania oprogramowania i z reguły jest to zagadnienie bardziej istotne od warstwy sprzętowej. To dlatego, że wiele aplikacji składa się z mikrokontrolera razem z niewielkim otoczeniem układów pomocniczych i peryferyjnych i od strony układowej są one stosunkowo proste.

To jest normalne działanie, bo konieczność minimalizacji kosztów prowadzi do tego, aby koszt materiałowy zdefiniowany przez listę BOM był jak najniższy. Z uwagi na to korzystniej jest implementować więcej funkcji użytkowych w oprogramowaniu, bo związane z nim wydatki nie dotyczą każdej wytworzonej sztuki.

Te procesy sprawiają, że rola oprogramowania firmware cały czas się zwiększa. Staje się ono bardziej rozbudowane i złożone, a czas jego przygotowania (napisania) jest coraz dłuższy.

Podobnie jak zestawy startowe, projekty aplikacyjne lub gotowe rozwiązania dostarczane przez działy wsparcia technicznego producenta i dystrybutora ułatwiają budowę części sprzętowej, takie same zjawiska można dostrzec w zakresie oprogramowania. Podstawą są zintegrowane środowiska typu IDE, ale największą pomoc zapewniają gotowe kawałki kodu, biblioteki procedur lub nawet gotowe rozwiązania z otwartą licencją, które wystarczy przerobić pod swoje potrzeby.

Najważniejsze zjawiska hamujące rozwój rynku MCU

 

Czynniki negatywnie oddziałujące na tempo rozwoju rynku mikrokontrolerów to przede wszystkim inercyjne podejście klientów do nowych rozwiązań i technologii, a więc innymi słowy preferowanie tego, co się zna i z czego już korzystało się wcześniej. Drugi istotny czynnik na wykresie to wysokie ceny zaawansowanych układów, zwłaszcza tych z dużymi zasobami pamięciowymi. Na sprzedaż jednostek uniwersalnych negatywnie oddziałują także coraz popularniejsze rozwiązania aplikacyjne i gotowe systemy na krzemie (SoC), np. procesory komunikacyjne Espressif będące w pewnym uproszczeniu mariażem modułu radiowego z mikrokontrolerem.

Takie zasoby też się bardzo szybko zwiększają i mają duży wpływ na tempo rozwoju rynku i na akceptację nowych rozwiązań. Poza oprogramowaniem darmowym na rynku jest jeszcze wiele narzędzi płatnych związanych np. z grafiką, interfejsem użytkownika. Konieczność pracy od zera jest chyba bardzo rzadkim przypadkiem.

Coraz większe znaczenie w tworzeniu oprogramowania mają języki wysokiego poziomu, także wersje skryptowe, specjalizowane narzędzia zdolne do wygenerowania kodu na podstawie zapisanego graficznie algorytmu. Takie narzędzia najczęściej kierowane są do tworzenia aplikacji IoT i jeśli nie ma wymagań co do szybkości, a stopień komplikacji nie jest duży, to można z ich użyciem sporo sobie zaoszczędzić wysiłku.

W powstanie takich narzędzi zaangażowały się duże koncerny, a przykładem może być Microsoft, który stworzył narzędzia pozwalające prosto stworzyć oprogramowanie dla projektu IoT z wykorzystaniem chmury Azure Sphere. Wraz z kolejnymi układami SoC zawierającymi kompletne platformy sprzętowe do takich zastosowań takie narzędzia będą zyskiwać na znaczeniu i zapewne będą coraz doskonalsze. Hipotetyczny koniec takich procesów można upatrywać w tym, że w obszarze IoT najbardziej liczyć się będzie pomysł na aplikację, to, jaką korzyść (wartość) będzie można osiągnąć, a nie sprzęt i oprogramowanie.