Le prime 6 tendenze nella tecnologia dei microcontrollori

La tecnologia dei microcontrollori (MCU) ha fatto molta strada dalla sua nascita negli anni '70. Negli ultimi anni, diverse tendenze nel mercato dei microcontrollori hanno influenzato il design e la funzionalità di questi dispositivi. Oggi, microcontrollori – che sono sostanzialmente computer incapsulati in un circuito integrato che possono essere programmati per eseguire compiti specifici – sono al centro di una vasta gamma di dispositivi elettronici, che vanno dagli elettrodomestici e automobili ai sistemi di controllo industriale e attrezzature mediche.

MCU vs FPGA e ASIC

Per comprendere le diverse capacità e gli usi più comuni degli MCU rispetto agli ASIC e agli FPGA, consulta la nostra guida, FPGA vs. MCU: Quale Processore Utilizzare?

La dimensione del mercato globale dei microcontrollori è stata valutata a 18,5 miliardi di USD nel 2021 e si prevede che si espanderà con un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 9,8% dal 2022 al 2030, secondo Grand View Research. Globalmente, più di 29 miliardi di unità di microcontrollori sono state spedite nel 2021. In questo articolo, discuteremo alcune delle principali tendenze nella tecnologia dei microcontrollori che stanno plasmando il modo in cui questi dispositivi vengono progettati e utilizzati.

1. MCU a basso consumo per IoT, casa intelligente e dispositivi indossabili

Una tendenza che ha guadagnato molta attenzione è l'uso crescente di microcontrollori a basso consumo per applicazioni IoT, casa intelligente, edificio intelligente e dispositivi indossabili. Questi microcontrollori sono progettati per consumare pochissima energia, rendendoli ideali per l'uso in dispositivi portatili e altri dispositivi che devono funzionare per lunghi periodi di tempo senza una fonte di alimentazione.

I microcontrollori sono un componente essenziale dei dispositivi IoT e per la casa intelligente, fornendo la potenza di elaborazione e la connettività necessarie per raccogliere, analizzare e trasmettere dati. Uno sviluppo relativo agli MCU per applicazioni IoT e casa intelligente è l'uso crescente di opzioni di connettività wireless, inclusi Bluetooth, Wi-Fi e Zigbee. Queste tecnologie wireless rendono gli MCU più facili da integrare nei prodotti.

Per un elenco di MCU con capacità di connettività Bluetooth 5, consulta le nostre Linee guida per la selezione di microcontrollori Bluetooth 5. Se stai progettando un prodotto che utilizzerà Ethernet per la connettività, forse spinto dal desiderio di sfruttare il Power over Ethernet (PoE) per alimentare la tua applicazione, vedi Lavorare con MCU Ethernet con supporto PHY per IoT IPv4/IPv6.

2. MCU automobilistici con capacità di elaborazione avanzate

Man mano che la tecnologia continua a progredire, i microcontrollori vengono utilizzati in un'ampia gamma di applicazioni che richiedono un'elaborazione più complessa. Questo ha portato allo sviluppo di microcontrollori con processori più potenti e più memoria. Un esempio di questa tendenza è l'uso crescente di microcontrollori nelle applicazioni automobilistiche.

Le auto moderne stanno diventando sempre più sofisticate con funzionalità come sistemi avanzati di assistenza alla guida (ADAS), sistemi di intrattenimento attivati ​​dalla voce e capacità di guida autonoma. Questa tendenza sta creando enormi opportunità di business. Queste caratteristiche richiedono tutte una notevole quantità di potenza di elaborazione, fornita da MCU con capacità di elaborazione avanzate progettate e certificate per applicazioni automobilistiche esigenti.

3. MCU industriali più robusti e altamente resistenti

Una terza tendenza nel mercato dei microcontrollori è l'uso crescente di microcontrollori nel settore industriale. I microcontrollori industriali sono utilizzati per controllare una vasta gamma di attrezzature, inclusi utensili macchina, sistemi di produzione, robot intelligenti e altro ancora. Tali MCU industriali sono spesso progettati per essere estremamente robusti e durevoli, rendendoli in grado di resistere a ambienti industriali difficili.

Un esempio di questa tendenza è l'uso di microcontrollori in "Industria 4.0", che si riferisce all'integrazione di tecnologie avanzate come l'intelligenza artificiale (AI), l'apprendimento automatico (ML) e le tecnologie IoT in sistemi di produzione automatizzati sofisticati. Si prevede che Industria 4.0 rivoluzionerà la produzione, e i microcontrollori giocheranno un ruolo chiave nell'abilitare questi progressi.

Per uno sguardo ad alcuni MCU adatti per robot più piccoli - e quali specifiche dovresti cercare quando ne selezioni uno - vedi la nostra guida sui migliori MCU da utilizzare per applicazioni robotiche.

4. MCU più piccoli e a basso consumo per sistemi embedded

Una quarta tendenza nel mercato dei microcontrollori è l'uso crescente di microcontrollori nei sistemi embedded. Questi microcontrollori devono utilizzare pochissima energia senza compromettere le prestazioni. I produttori utilizzeranno molti metodi per ridurre il consumo di energia dei MCU, inclusi frequenze di clock inferiori, scaling dinamico, clock gating, controllo individuale dei periferici e altro ancora.

Il basso consumo di energia aiuta anche a rendere i dispositivi più piccoli riducendo l'alimentazione richiesta. Un dispositivo a basso consumo può funzionare per un lungo periodo di tempo con solo una piccola batteria. Questa tendenza ha incoraggiato molti produttori di MCU a produrre MCU a basso consumo e ad alta efficienza energetica per sistemi embedded che sono facili da programmare e offrono comunque alte prestazioni.

Per conoscere i vantaggi dell'uso di un MCU con un comparatore analogico integrato per alcune applicazioni, insieme a una panoramica di alcuni MCU popolari con un comparatore analogico, consulta la nostra guida, Hai bisogno di un comparatore analogico nel tuo MCU?

5. MCU per una vasta gamma di applicazioni nel settore sanitario

L'uso crescente di microcontrollori nel settore sanitario è una quinta tendenza di impatto nel mercato dei microcontrollori. Le applicazioni sanitarie che utilizzano sempre più i MCU spaziano in una vasta gamma di dispositivi medici, sistemi di monitoraggio dei pazienti, apparecchiature diagnostiche e altro ancora. Si prevede che l'uso di microcontrollori nel settore sanitario crescerà significativamente nei prossimi anni man mano che aumenta la domanda di tecnologia sanitaria avanzata.

Con la diminuzione delle dimensioni e il miglioramento della potenza di elaborazione, i nuovi dispositivi medici sono ora in grado di raccogliere dati dei pazienti e prendere decisioni che possono migliorare il trattamento, la medicazione e i risultati. Alcuni di questi sistemi stanno sostituendo la necessità per un medico di visitare un paziente per esaminare i loro sintomi. Questo rappresenta un grande avanzamento nel campo medico, migliorando la qualità dell'assistenza sanitaria fornita, riducendo al contempo i costi del trattamento.

6. Sicurezza: una preoccupazione sempre più importante

Ultimo, ma non meno importante, è un crescente focus sulla sicurezza dei microcontrollori. Con la proliferazione di IoT, dispositivi per la smart home e altri dispositivi connessi, i rischi di attacchi informatici e violazioni dei dati continuano ad aumentare. I microcontrollori sono potenzialmente vulnerabili a hacking e altre minacce alla sicurezza, che possono avere conseguenze gravi. Per affrontare questa preoccupazione, i produttori di microcontrollori stanno sviluppando microcontrollori più sicuri che sono resistenti a hacking e altre forme di attacchi informatici.

Una tendenza relativa alla sicurezza dei microcontrollori è l'uso di crittografia e protocolli di comunicazione sicuri, come SSL e TLS. Queste tecnologie aiutano a proteggere contro le violazioni dei dati e assicurano che le informazioni private e sensibili rimangano tali. Un'altra tendenza è l'uso di misure di sicurezza basate su hardware, come il secure boot e l'autenticazione basata su hardware, che aiutano a prevenire l'accesso non autorizzato ai dispositivi.

Scopri di più sulla sicurezza hardware e le piattaforme affidabili leggendo questo articolo del nostro partner Arrow Electronics, La prossima rivoluzione degli spazi intelligenti deve proteggersi fin dalle fondamenta.

Rimani aggiornato sulle ultime tendenze e crea progetti migliori

La tecnologia dei microcontrollori è in costante evoluzione per soddisfare le esigenze di un'ampia gamma di applicazioni sempre più vasta. Le tendenze trattate in questo articolo continueranno ad influenzare il design e la funzionalità dei microcontrollori negli anni a venire. Man mano che la tecnologia continua a evolversi, vedremo ulteriori progressi nel campo dei microcontrollori, ed è importante che gli ingegneri rimangano al passo con le ultime tendenze sui microcontrollori per poter prendere decisioni informate e intelligenti riguardo a quali dispositivi utilizzare nei loro progetti.