A conexão entre dispositivos incorporados (sistemas) e IoT
Em meio a tanto entusiasmo e rápida evolução das tecnologias da Indústria 4.0 , muitas vezes achamos difícil compreender os fundamentos. Portanto, se você está aprendendo o fascinante mundo da IoT ou construindo um novo caso de uso, é fundamental compreender a diferença ou semelhanças entre sistemas embarcados e IoT .
Embora muitos cursos de sistemas embarcados IoT ajudem você com conceitos mais avançados, este artigo abordará os princípios básicos para desenvolver uma compreensão de projetos de sistemas embarcados de IoT .
O que é um sistema embarcado?
Um sistema embarcado é a parte central ou o sistema de computação de qualquer dispositivo eletrônico. Essas unidades de baixo consumo de energia consistem em um microcontrolador ou microprocessador dentro de um circuito integrado (IC) para realizar um trabalho específico.
De microondas a telefones celulares e de naves espaciais a drones, os sistemas embarcados são onipresentes entre todos os dispositivos eletrônicos.
Qual a diferença entre os sistemas embarcados e a Internet das Coisas?
Um sistema embarcado pode ou não se conectar à Internet. Tradicionalmente, ele foi construído para uma finalidade específica, com conectividade limitada com outros dispositivos . O objetivo era processar as informações do mundo real provenientes dos sensores em tempo real .
Embora os sistemas incorporados permitam que estes dados sejam enviados e muitas vezes interpretados localmente, a Internet transmite estes dados de e para serviços online (nuvem).
Então, quando você deseja que um dispositivo embarcado se comunique com um ecossistema (outros sistemas embarcados, nuvem, internet), canais de comunicação como WiFi, RF, 5G, LoRa e outros entram em ação.
Conseqüentemente, IoT não teria existido sem os sistemas embarcados e a Internet (ou qualquer conectividade) que processam e transmitem dados, respectivamente.
Quais são os principais elementos de um sistema embarcado IoT ?
Normalmente, um sistema embarcado está associado a hardware com microcontroladores como Motorola 68HC11 ou microprocessadores como 8085.
No entanto, existe outro componente crítico para executar o sistema embarcado – ou seja, o software. O software pode estar na forma de firmware e bootloaders para drivers, sistemas operacionais incorporados, interfaces de usuário e muito mais.
Semelhante à forma como a Internet permitiu que os sistemas embarcados evoluíssem para dispositivos embarcados IoT , o software embarcado permite que eles funcionem e se comuniquem além do próprio sistema.
Toda essa rede de sistemas embarcados, canais de comunicação e softwares que realizam essas tarefas é chamada de Internet das Coisas.
De acordo com o Gartner, “a Internet das Coisas ( IoT ) é a rede de objetos físicos que contém tecnologia incorporada para se comunicar e sentir ou interagir com seus estados internos ou com o ambiente externo”.
Como um sistema embarcado é usado na IoT ?
A 'Coisa' na IoT é um sistema embarcado. Então, de certa forma, os sistemas embarcados são um subconjunto da IoT . Embora IoT seja um conceito mais recente, os sistemas embarcados estão disponíveis desde o advento da era da eletrônica.
Portanto, uma TV LED padrão é um sistema embarcado, enquanto uma smart TV é um dispositivo IoT . Ajuda aprender esta regra prática:
“Todos os dispositivos IoT possuem sistemas embarcados, mas nem todos os sistemas embarcados são IoT .”
O que são exemplos de sistemas embarcados IoT ?
Se isso parece confuso, vamos entender com um exemplo prático. Imagine que você tem uma unidade Smart AC em sua sala de estar. O termo “inteligente” o torna um dispositivo IoT proeminente, e a unidade AC é uma “coisa” conectada à “internet” via WiFi.
Agora, ao ligar remotamente o ar condicionado da sua casa pelo celular, você está usando outra “coisa”, ou seja, o seu celular conectado à “internet” via 5G. No exemplo acima, as “coisas” – AC e seu telefone celular – são “sistemas embarcados”.
A conectividade fornecida via Wifi/5G é a “internet”. Conseqüentemente, o ecossistema da “Internet das Coisas”.
O que conecta IoT e Embedded?
Há também um terceiro elemento que conecta os sistemas embarcados à IoT . É o “software” que pode ser um aplicativo no seu celular ou o firmware em sistemas embarcados.
Tudo o que você precisa fazer é adicionar uma camada de tecnologia de informação e comunicação aos seus sistemas embarcados para convertê-los em um sistema IoT .
Outro exemplo é um marca-passo. É um dispositivo de baixo consumo de energia colocado no coração do paciente para ler sinais cardíacos anormais e retificá-los pulsando de acordo. Então, este é um sistema embarcado.
Se fizermos um marcapasso para transmitir as leituras de pulso via BLE para o smartphone da pessoa ou console de cabeceira e depois via 5G para um servidor em nuvem, podemos registrar esses dados e verificar se há alguma anormalidade.
Análises avançadas ou IA podem alertar o médico em questão sobre a condição subjacente do paciente e estatísticas relevantes. Esta é a Internet das coisas.
Observe que BLE/5G é a rede de comunicação e o aplicativo no smartphone ou console de cabeceira é o software. A estrutura, juntamente com sistemas embarcados como marca-passo, smartphone e console de cabeceira, é a Internet das Coisas.
Por que os projetos de sistemas embarcados IoT ganham popularidade?
Ao longo da última década, a Internet das Coisas ( IoT ) provou o seu potencial na entrega de valores, permitindo modelos de negócios disruptivos , experiências perfeitas para os clientes, recursos produtivos e cadeias de valor resilientes.
Até 2025, existirão mais de 30 mil milhões de ligações IoT – ou seja, cerca de quatro dispositivos por pessoa. De acordo com a McKinsey, até 2030, a receita total dos módulos embarcados IoT 5G aumentará de cerca de $ 180 milhões para quase $ 10 bilhões.
Embora IoT nos tenha ensinado a monitorar e gerenciar objetos físicos, uma grande quantidade de dados nos levou a melhores caminhos para a tomada de decisões. Além disso, a melhor acessibilidade dos sensores e a rede de comunicação mais rápida aumentaram a importância estratégica da IoT .
Como acelerar o desenvolvimento de sistemas embarcados IoT ?
IoT afetaram todas as facetas da nossa vida. Quer se trate de uma cadeia de abastecimento onde a I IoT permite aos consumidores rastrear os seus envios em tempo real ou de um de saúde de próxima geração utilizando IoMT para fornecer terapias críticas fora dos muros do hospital, os sistemas incorporados tornaram-se generalizados.
Os sistemas embarcados IoT têm um enorme potencial em uma variedade de casos de negócios, e o desenvolvimento de tecnologia avançada desempenha um papel significativo nesse sentido.
Inicie aplicativos IoT sem precisar escrever código
Embora IoT apresente vários casos de uso para resolver problemas do mundo real, a criação da plataforma é onde a maioria dos empreendedores ou visionários tem dificuldade. Um projeto IoT tem muitos aspectos complexos — desde conexões de hardware até fluxos de trabalho baseados em eventos, e da nuvem até serviços de dados seguros.
Aprender a codificar não é uma solução rápida e encontrar o engenheiro de software certo – com conhecimento em sistemas embarcados e IoT – é mais difícil do que parece.
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Publicado originalmente em 30 de novembro de 2021
Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre IoT e sistemas embarcados?
IoT é uma estrutura conceitual que promove a ideia de dispositivos se comunicando entre si pela Internet. Por outro lado, os sistemas embarcados fazem parte de dispositivos eletrônicos que funcionam, mas podem ou não se conectar à Internet. Provavelmente você pode chamar qualquer dispositivo com firmware de sistema embarcado. No entanto, IoT é principalmente marketing, não um termo de engenharia.
Os sistemas embarcados são usados na IoT ?
Sim. Qualquer dispositivo IoT terá um sistema embarcado. IoT nada mais é do que conectar e controlar dispositivos inteligentes (leia-se como sistemas embarcados acoplados à conectividade de rede) por meio de protocolos de Internet.
Qual é a utilidade dos sistemas embarcados em IoT e IOT ?
Sistemas embarcados em IoT são utilizados em automação residencial, saúde e bem-estar e segurança, entre outros. Da mesma forma, um sistema embarcado em I IoT é usado em sensoriamento remoto e controle de água, gás, medidores de serviços públicos, gerenciamento de remessa/transporte, integração robótica e assim por diante.
Qual é a função principal de um sistema embarcado de dispositivo IoT ?
Os sistemas embarcados de dispositivos IoT são uma combinação de hardware e firmware junto com conectividade à Internet para executar tarefas específicas. Esses dispositivos transferem dados em tempo real pela Internet para um caso de uso mais amplo, como monitoramento, rastreamento, análise ou mais.