Топ-6 тенденций в технологии микроконтроллеров

Adam J. Fleischer
|  Создано: 29 Июня, 2023  |  Обновлено: 1 Июля, 2024

Технология микроконтроллеров (MCU) прошла долгий путь с момента своего появления в 1970-х годах. В последние годы несколько тенденций на рынке микроконтроллеров повлияли на дизайн и функциональность этих устройств. Сегодня микроконтроллеры – которые по сути являются компьютерами, заключенными в интегральную схему, которую можно программировать для выполнения конкретных задач – находятся в сердце широкого спектра электронных устройств, варьирующихся от бытовой техники и автомобилей до промышленных систем управления и медицинского оборудования.

MCU против FPGA и ASIC

Чтобы понять различные возможности и наиболее распространенные применения MCU в сравнении с ASIC и FPGA, смотрите наше руководство, FPGA против MCU: Какой процессор выбрать?

Глобальный рынок микроконтроллеров был оценен в 18,5 миллиарда долларов США в 2021 году и, по прогнозам, будет расти с совокупной годовой ставкой роста (CAGR) 9,8% с 2022 по 2030 год, согласно исследованию Grand View Research. Во всем мире в 2021 году было отгружено более 29 миллиардов единиц микроконтроллеров. В этой статье мы обсудим некоторые из ведущих тенденций в технологии микроконтроллеров, которые формируют способ их проектирования и использования.

микроконтроллеры на Octopart

1. Микроконтроллеры с низким энергопотреблением для IoT, умного дома и носимых устройств

Одна из тенденций, которая привлекла много внимания, – это возрастающее использование микроконтроллеров с низким энергопотреблением для приложений IoT, умного дома, умных зданий и носимых устройств. Эти микроконтроллеры разработаны таким образом, чтобы потреблять очень мало энергии, что делает их идеальными для использования в портативных и других устройствах, которым необходимо работать длительное время без источника питания.

Микроконтроллеры являются важным компонентом устройств IoT и умного дома, обеспечивая вычислительную мощность и связь, необходимые для сбора, анализа и передачи данных. Одно из развитий, связанных с MCU для приложений IoT и умного дома, – это возрастающее использование вариантов беспроводной связи, включая Bluetooth, Wi-Fi и Zigbee. Эти беспроводные технологии упрощают интеграцию MCU в продукты.

Для ознакомления с МКУ, имеющими возможности подключения Bluetooth 5, смотрите наши Рекомендации по выбору микроконтроллеров с Bluetooth 5. Если вы разрабатываете продукт, который будет использовать Ethernet для подключения, возможно, из-за желания воспользоваться преимуществами Power over Ethernet (PoE) для питания вашего приложения, смотрите Работа с Ethernet МКУ с поддержкой PHY для IPv4/IPv6 IoT.

2. Автомобильные МКУ с расширенными вычислительными возможностями

По мере развития технологий микроконтроллеры используются в более широком спектре приложений, требующих более сложной обработки. Это привело к разработке микроконтроллеров с более мощными процессорами и большим объемом памяти. Одним из примеров этой тенденции является увеличение использования микроконтроллеров в автомобильных приложениях.

Современные автомобили становятся все более сложными с такими функциями, как системы помощи водителю (ADAS), голосовые развлекательные системы и возможности автономного вождения. Эта тенденция создает огромные бизнес-возможности. Все эти функции требуют значительной вычислительной мощности, которую обеспечивают МКУ с расширенными вычислительными возможностями, разработанные и сертифицированные для требовательных автомобильных приложений.

3. Более надежные и высокопрочные промышленные МКУ

Третья тенденция на рынке микроконтроллеров - это растущее использование микроконтроллеров в промышленном секторе. Промышленные микроконтроллеры используются для управления широким спектром оборудования, включая станки, производственные системы, интеллектуальные роботы и многое другое. Такие промышленные МКУ часто разрабатываются с особым упором на высокую надежность и долговечность, что делает их способными выдерживать суровые промышленные условия.

Одним из примеров этой тенденции является использование микроконтроллеров в «Индустрии 4.0», которая относится к интеграции передовых технологий, таких как искусственный интеллект (AI), машинное обучение (ML) и технологии IoT в сложные автоматизированные производственные системы. Ожидается, что Индустрия 4.0 революционизирует производство, и микроконтроллеры сыграют ключевую роль в воплощении этих достижений.

Для ознакомления с некоторыми МКУ, подходящими для малых роботов, и тем, на что следует обратить внимание при их выборе, смотрите наше руководство о лучших МКУ для применения в робототехнике.

4. Микроконтроллеры меньшего размера и с меньшим энергопотреблением для встраиваемых систем

Четвертый тренд на рынке микроконтроллеров - это увеличение использования микроконтроллеров во встраиваемых системах. Эти микроконтроллеры должны потреблять очень мало энергии, не уступая в производительности. Производители будут использовать множество методов для снижения энергопотребления микроконтроллеров, включая снижение частоты тактового сигнала, динамическое масштабирование, управление тактированием, индивидуальное управление периферийными устройствами и многое другое.

Низкое энергопотребление также способствует уменьшению размеров устройств за счет снижения требований к источнику питания. Устройство с низким энергопотреблением может работать длительное время от очень маленькой батареи. Этот тренд побудил многих производителей микроконтроллеров выпускать энергоэффективные микроконтроллеры с низким энергопотреблением для встраиваемых систем, которые легко программировать и при этом обеспечивают высокую производительность.

Чтобы узнать о преимуществах использования микроконтроллера с интегрированным аналоговым компаратором для некоторых приложений, а также ознакомиться с обзором некоторых популярных микроконтроллеров с аналоговым компаратором, смотрите наше руководство, Нужен ли вам аналоговый компаратор в вашем микроконтроллере?

5. Микроконтроллеры для широкого спектра медицинских приложений

Растущее использование микроконтроллеров в здравоохранении - это пятый значимый тренд на рынке микроконтроллеров. Медицинские приложения, в которых все чаще используются микроконтроллеры, охватывают широкий спектр медицинских устройств, систем мониторинга пациентов, диагностического оборудования и многого другого. Ожидается, что использование микроконтроллеров в здравоохранении будет значительно расти в ближайшие годы по мере увеличения спроса на передовые медицинские технологии.

С уменьшением размеров и улучшением вычислительной мощности новые медицинские устройства теперь способны собирать данные пациентов и принимать решения, которые могут улучшить лечение, медикаментозную терапию и результаты. Некоторые из этих систем заменяют необходимость визита врача к пациенту для осмотра симптомов. Это великое достижение в медицинской области, улучшающее качество оказываемой медицинской помощи и снижающее стоимость лечения.

6. Безопасность: Все более важная проблема

Наконец, последний, но не менее важный аспект - это растущее внимание к безопасности микроконтроллеров. По мере распространения IoT, умных домов и других подключенных устройств риски кибератак и утечек данных продолжают расти. Микроконтроллеры потенциально уязвимы для взлома и других угроз безопасности, что может иметь серьезные последствия. Чтобы решить эту проблему, производители микроконтроллеров разрабатывают более безопасные микроконтроллеры, устойчивые к взлому и другим формам кибератак.

Один из трендов, связанных с безопасностью микроконтроллеров, - это использование шифрования и безопасных протоколов связи, таких как SSL и TLS. Эти технологии помогают защитить от утечек данных и гарантировать, что частная и конфиденциальная информация остается таковой. Другой тренд - это использование аппаратных мер безопасности, таких как безопасная загрузка и аппаратная аутентификация, которые помогают предотвратить несанкционированный доступ к устройствам.

Узнайте больше о безопасности аппаратных средств и доверенных платформах, прочитав эту статью от нашего партнера Arrow Electronics, Следующая революция в умных пространствах должна обеспечить свою безопасность с самого начала.

 

Оставайтесь в курсе последних тенденций и создавайте лучшие проекты

Технология микроконтроллеров постоянно развивается, чтобы удовлетворить потребности все более широкого круга приложений. Тенденции, описанные в этой статье, будут продолжать влиять на дизайн и функциональность микроконтроллеров в ближайшие годы. По мере развития технологий мы увидим дальнейшие достижения в области микроконтроллеров, и для инженеров важно оставаться в курсе последних тенденций в области микроконтроллеров, чтобы они могли принимать обоснованные, информированные решения относительно того, какие устройства использовать в своих проектах.

Об авторе

Об авторе

Adam Fleischer is a principal at etimes.com, a technology marketing consultancy that works with technology leaders – like Microsoft, SAP, IBM, and Arrow Electronics – as well as with small high-growth companies. Adam has been a tech geek since programming a lunar landing game on a DEC mainframe as a kid. Adam founded and for a decade acted as CEO of E.ON Interactive, a boutique award-winning creative interactive design agency in Silicon Valley. He holds an MBA from Stanford’s Graduate School of Business and a B.A. from Columbia University. Adam also has a background in performance magic and is currently on the executive team organizing an international conference on how performance magic inspires creativity in technology and science. 

Связанные ресурсы

Вернуться на главную
Thank you, you are now subscribed to updates.