Un microcontrolador que se encuentra dentro de un dispositivo para controlar una determinada función en su interior es lo que conocemos como sistema integrado. Podría tratarse, por ejemplo, de la calefacción central de su hogar, considerada un tipo de sistema empotrado.
Los sistemas integrados son prominentes en los productos de consumo y en muchas máquinas domésticas, como tostadoras, lavadoras y microondas, pero son una parte esencial de la mayoría de las tecnologías modernas.
Los dispositivos integrados generalmente no son programables porque a menudo están diseñados para una sola función. Sin embargo, dependiendo del dispositivo, el software puede actualizarse. Por ejemplo, los rastreadores de actividad física se pueden actualizar conectándolos a una computadora portátil o PC.
Debido a esto, Sistemas integrados debe ser confiable, ya que es probable que un error provoque la falla de una función o aplicación más amplia del sistema, y corregirlo puede ser un desafío.
Los fundamentos de hardware de un sistema integrado
Aunque los sistemas integrados se basaban en microprocesadores simples, los modernos generalmente están diseñados a partir de microcontroladores que vienen con una cantidad específica de Memoria incorporada. La diferencia es que los microprocesadores contienen solo una unidad central de procesamiento, lo que significa que ROM y RAM debe agregarse externamente.
Estos sistemas vienen en varias formas, algunos son sistemas independientes que ni siquiera tienen un host, como una consola de videojuegos. Realizan ciertas tareas en un horario fijo y son un sistema integrado en tiempo real. Un sistema ‘en red’ es otro ejemplo que, como probablemente pueda adivinar por el nombre, es un dispositivo con una conexión de red, como un teléfono móvil.
Características clave de un sistema integrado
Los sistemas integrados suelen estar diseñados para realizar una única función de repetición, aunque es cierto que algunos pueden diseñarse para controlar todo el sistema operativo. Sin embargo, independientemente de la función involucrada, rara vez se les pedirá que hagan algo más que esta tarea, lo que lo convierte en un componente extremadamente confiable.
Estos se describen como «integrados» porque el componente es fijo y esencial para el funcionamiento general del sistema. Los que no son críticos se describen como modulares y se pueden cambiar por dentro y por fuera para permitir una nueva funcionalidad.
Los sistemas empotrados también se caracterizan por su naturaleza reactiva. Se comunican completamente a través de sensores o actuadores y, si no se proporciona la respuesta correcta en tiempo real, la respuesta se considera incorrecta y no funcionará.
Ejemplos de sistemas embebidos
Casi todos los dispositivos mecánicos de hoy tienen un sistema integrado, que incluye un reloj, un automóvil, un microondas, una alarma de humo o una lavadora. También se utilizan con regularidad en componentes de TI como enrutadores e interruptores.
¿Cuáles son los beneficios de un sistema integrado?
Los sistemas integrados suelen tener una sola función, lo que significa que pueden funcionar con muy poca energía. También suelen ser muy pequeños y se pueden juntar con otros componentes con relativa facilidad. Combinado con el hecho de que son relativamente económicos, los sistemas integrados son un medio extremadamente eficaz para controlar dispositivos.
Como habrá adivinado, los sistemas integrados también requieren un mantenimiento increíblemente bajo y rara vez requieren una administración directa, ya sean cambios de hardware o de programación.
Un componente increíblemente pequeño, económico, fácil de mantener y fantástico para realizar una sola tarea repetidamente, es perfecto para cualquier dispositivo de «disparar y olvidar», los que se necesitan para trabajar con un poco de agitación e intervención. Un ejemplo a la mano son los sistemas de entretenimiento en aviones de pasajeros, que han logrado operar utilizando Windows XP por mucho más que un portátil comercial.
¿Cuáles son las desventajas de un sistema integrado?
A pesar de sus invaluables beneficios, los sistemas integrados también tienen algunas desventajas que debe conocer antes de invertir en ellos. De esta manera, puede eliminar el elemento sorpresa si algo sale mal e incluso puede optar por un plan de respaldo si su negocio depende de un sistema integrado.
Primero, es importante saber que los sistemas integrados tienden a ser difíciles de actualizar a uno nuevo. software o incluso repararlo en caso de avería. Esto se debe a la parte «incrustada» de su naturaleza, que se traduce en el hecho de que las partes cruciales están ubicadas profundamente en la máquina general e incluso el más mínimo cambio tendrá un impacto masivo en el resto del sistema.
Esto significa que los sistemas integrados a menudo son difíciles de solucionar o reparar, lo que a menudo hace que sea necesario deconstruir todo el dispositivo, eliminando la mayoría de los componentes solo para reemplazar una pieza. De hecho, el proceso puede ser tan complicado y tedioso que a menudo es más simple y económico simplemente reemplazar todo el automóvil, lo que aún puede implicar costos más altos de lo esperado por algo que inicialmente parecía una «solución rápida».
Sin embargo, la interdependencia de los componentes de los sistemas integrados también significa que, en algunos casos, los cambios se pueden aplicar a otras partes más accesibles, lo que devolverá la vida al dispositivo o su propósito original. Por eso es importante comprender cómo funciona su sistema integrado, así como contar con un especialista confiable que pueda reconocer la causa raíz del problema.
