Principais 6 Tendências em Tecnologia de Microcontroladores

A tecnologia de Microcontroladores (MCU) avançou muito desde sua criação nos anos 1970. Nos últimos anos, várias tendências no mercado de microcontroladores impactaram o design e a funcionalidade desses dispositivos. Hoje, microcontroladores – que são basicamente computadores encapsulados em um circuito integrado que podem ser programados para realizar tarefas específicas – estão no coração de uma ampla gama de dispositivos eletrônicos, variando de eletrodomésticos e automóveis a sistemas de controle industrial e equipamentos médicos.

MCUs vs FPGAs e ASICs

Para entender as diferentes capacidades e usos mais comuns de MCUs em comparação com ASICs e FPGAs, veja nosso guia, FPGA vs. MCU: Qual Processador Você Deve Usar?

O tamanho do mercado global de microcontroladores foi avaliado em USD 18,5 bilhões em 2021 e espera-se que expanda a uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 9,8% de 2022 a 2030, segundo a Grand View Research. Globalmente, mais de 29 bilhões de unidades de microcontroladores foram enviadas em 2021. Neste artigo, discutiremos algumas das principais tendências na tecnologia de microcontroladores que estão moldando a maneira como esses dispositivos estão sendo projetados e usados.

1. MCUs de baixo consumo para IoT, casa inteligente e dispositivos vestíveis

Uma tendência que ganhou muita atenção é o uso crescente de microcontroladores de baixo consumo para aplicações em IoT, casa inteligente, edifícios inteligentes e dispositivos vestíveis. Esses microcontroladores são projetados para consumir muito pouca energia, tornando-os ideais para uso em dispositivos portáteis e outros que precisam operar por longos períodos de tempo sem uma fonte de energia.

Microcontroladores são um componente essencial de dispositivos de IoT e casa inteligente, fornecendo o poder de processamento e conectividade necessários para coletar, analisar e transmitir dados. Um desenvolvimento relacionado a MCUs para aplicações de IoT e casa inteligente é o uso crescente de opções de conectividade sem fio, incluindo Bluetooth, Wi-Fi e Zigbee. Essas tecnologias sem fio tornam os MCUs mais fáceis de integrar em produtos.

Para um resumo dos MCUs com capacidades de conectividade Bluetooth 5, veja nossas Diretrizes de Seleção de Microcontroladores Bluetooth 5. Se você está projetando um produto que vai usar Ethernet para conectividade, possivelmente motivado pelo desejo de aproveitar a Power over Ethernet (PoE) para alimentar sua aplicação, veja Trabalhando com MCUs Ethernet com Suporte PHY para IoT IPv4/IPv6.

2. MCUs Automotivos com Capacidades de Processamento Avançadas

À medida que a tecnologia continua avançando, os microcontroladores estão sendo usados em uma gama mais ampla de aplicações que exigem processamento mais complexo. Isso levou ao desenvolvimento de microcontroladores com processadores mais potentes e mais memória. Um exemplo dessa tendência é o uso crescente de microcontroladores em aplicações automotivas.

Os carros modernos estão se tornando cada vez mais sofisticados com recursos como sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS), sistemas de entretenimento ativados por voz e capacidades de condução autônoma. Esta tendência está criando enormes oportunidades de negócios. Esses recursos todos requerem uma quantidade significativa de poder de processamento, que é fornecida por MCUs com capacidades de processamento avançadas projetadas e certificadas para aplicações automotivas exigentes.

3. MCUs Industriais Mais Robustos e Altamente Resistentes

Uma terceira tendência no mercado de microcontroladores é o uso crescente de microcontroladores no setor industrial. Microcontroladores industriais são usados para controlar uma ampla gama de equipamentos, incluindo ferramentas de máquinas, sistemas de fabricação, robôs inteligentes e mais. Tais MCUs industriais são frequentemente projetados para serem extremamente robustos e duráveis, tornando-os capazes de suportar ambientes industriais severos.

Um exemplo dessa tendência é o uso de microcontroladores na "Indústria 4.0", que se refere à integração de tecnologias avançadas como inteligência artificial (IA), aprendizado de máquina (ML) e tecnologias IoT em sistemas de fabricação sofisticados e automatizados. Espera-se que a Indústria 4.0 revolucione a fabricação, e os microcontroladores desempenharão um papel chave em possibilitar esses avanços.

Para uma olhada em alguns MCUs apropriados para robôs menores – e quais especificações você deve procurar ao selecionar um – veja nosso guia sobre os melhores MCUs para uso em aplicações robóticas.

4. MCUs menores e de baixo consumo para sistemas embarcados

Uma quarta tendência no mercado de microcontroladores é o uso crescente de microcontroladores em sistemas embarcados. Esses microcontroladores precisam usar muito pouca energia sem comprometer o desempenho. Os fabricantes utilizarão vários métodos para reduzir o consumo de energia dos MCUs, incluindo frequências de relógio mais baixas, escalonamento dinâmico, bloqueio de relógio, controle individual de periféricos e mais.

O baixo consumo de energia também ajuda a tornar os dispositivos menores, reduzindo a fonte de alimentação necessária. Um dispositivo de baixo consumo pode funcionar por um longo período de tempo com apenas uma bateria muito pequena. Essa tendência incentivou muitos fabricantes de MCU a produzir MCUs de baixo consumo e eficientes em termos energéticos para sistemas embarcados que são fáceis de programar e ainda oferecem alto desempenho.

Para saber sobre as vantagens de usar um MCU com um comparador analógico integrado para algumas aplicações, juntamente com uma visão geral de alguns MCUs populares com um comparador analógico, veja nosso guia, Você Precisa de um Comparador Analógico no Seu MCU?

5. MCUs para uma ampla variedade de aplicações na saúde

O uso crescente de microcontroladores na saúde é uma quinta tendência impactante no mercado de microcontroladores. As aplicações de saúde que utilizam cada vez mais MCUs abrangem uma ampla gama de dispositivos médicos, sistemas de monitoramento de pacientes, equipamentos de diagnóstico e mais. Espera-se que o uso de microcontroladores na saúde cresça significativamente nos próximos anos à medida que a demanda por tecnologia de saúde avançada aumenta.

Com a diminuição do tamanho e a melhoria no poder de processamento, novos dispositivos médicos agora são capazes de coletar dados dos pacientes e tomar decisões que podem melhorar o tratamento, a medicação e os resultados. Alguns desses sistemas estão substituindo a necessidade de um médico visitar um paciente para examinar seus sintomas. Isso é um grande avanço no campo médico, melhorando a qualidade da assistência à saúde prestada, ao mesmo tempo em que reduz os custos de tratamento.

6. Segurança: Uma preocupação cada vez mais importante

Por último, mas não menos importante, há um foco crescente na segurança dos microcontroladores. À medida que IoT, casas inteligentes e outros dispositivos conectados proliferam, os riscos de ataques cibernéticos e violações de dados continuam a aumentar. Os microcontroladores são potencialmente vulneráveis a hacking e outras ameaças de segurança, o que pode ter consequências graves. Para abordar essa preocupação, os fabricantes de microcontroladores têm desenvolvido microcontroladores mais seguros que são resistentes a hacking e outras formas de ataques cibernéticos.

Uma tendência relacionada à segurança de microcontroladores é o uso de criptografia e protocolos de comunicação segura, como SSL e TLS. Essas tecnologias ajudam a proteger contra violações de dados e garantem que informações privadas e sensíveis permaneçam assim. Outra tendência é o uso de medidas de segurança baseadas em hardware, como inicialização segura e autenticação baseada em hardware, que ajudam a prevenir o acesso não autorizado aos dispositivos.

Saiba mais sobre segurança de hardware e plataformas confiáveis lendo este artigo de nosso parceiro Arrow Electronics, A Próxima Revolução do Espaço Inteligente Precisa se Proteger desde a Base.

Mantenha-se atualizado com as últimas tendências e crie designs melhores

A tecnologia de microcontroladores está constantemente evoluindo para atender às necessidades de uma gama cada vez mais ampla de aplicações. As tendências abordadas neste artigo continuarão a impactar o design e a funcionalidade dos microcontroladores nos próximos anos. À medida que a tecnologia continua a evoluir, veremos avanços adicionais no campo dos microcontroladores, e é importante que os engenheiros se mantenham atualizados sobre as últimas tendências em microcontroladores para que possam tomar decisões inteligentes e informadas sobre quais dispositivos usar em seus designs.