Sistemas Embarcados e Integração de Sistemas: Arquitetura e Conectividade Modernas

Um sistema embarcado consiste em um amplo espectro de definições. É amplamente entendido como um termo de engenharia que varia por aplicação, uso e contexto. Estes sistemas provavelmente contêm elementos de comunicações, hardware, software e laços de controle como modos de malha fechada ou aberta.

Os sistemas embarcados modernos de hoje são altamente sofisticados e fornecem uma gama de capacidades de rede permitindo que se comuniquem com componentes e sistemas locais ou baseados em nuvem.

Tipos de Sistemas Embarcados

Existem muitos exemplos de tais sistemas embarcados; de fato, o mundo industrial está cheio destes sistemas e confia neles para muitas operações diferentes.

• Cadeia de Valor: estes sistemas embarcados operam dentro e ao redor de várias plantas e podem ser conectados a um sistema de software dentro de uma cadeia de suprimentos.
• Instalação: vários departamentos dentro de uma planta podem ter sistemas embarcados, em operações como integração, e integração de vários departamentos como design de engenharia e aquisição.
• Chão de Fábrica: várias partes de um chão de fábrica como logística, engenharia e controles podem todos ser embarcados, e assim podem os sistemas de comunicações e energia impulsionando estas partes.
• Automação e Controles: dentro de automação e controle, sistemas embarcados são encontrados em sistemas de controle por toda a planta, como incêndio e segurança de vida, unidades de tratamento de ar e HVAC.
• Nível de Máquina: sistemas embarcados em máquinas podem operar como controladores de automação programáveis (CLPAs), CLPs, ou PCs industriais. Além disso, sistemas embarcados para máquinas podem ser encontrados em redes, atuadores, sensores e outras UTMs.
• Nível de Chip: a disponibilidade de sistemas microeletromecânicos trouxe sistemas embarcados até o nível do silício. Chips servem como o hub lógico de todas as operações de uma máquina, e avanços em tecnologia de processamento permitiram engrenagens, válvulas e atuadores serem parte de um único chip. Circuito integrado específico de aplicação (ASIC) ou array de portas programável em campo (FPGA) são dois exemplos primários de como memória e instruções embarcadas podem ser usadas para tornar a lógica permanente.

Integração de Sistemas Embarcados

Muitos destes sistemas embarcados também se enquadram sob integração de sistemas. Mas o que é integração de sistemas? Integração de sistemas é, bastante simplesmente, a combinação de sistemas para construir um sistema maior ou conjunto de sistemas. Seguindo uma abordagem de baixo para cima, pode-se construir um entendimento de como sistemas embarcados de nível de chip podem compor sistemas embarcados de nível de placa, que poderiam então formar sistemas de nível de dispositivo, e assim por diante. Essencialmente, cada um destes é um exemplo de sistemas embarcados integrados para criar o próximo nível de sistemas embarcados acima dele. Daí o termo integração de sistemas.

O conceito de integração de sistemas tem ganhado importância sem precedentes porque as necessidades de interoperabilidade e troca de dados de sistemas embarcados aberta, porém segura, ganhou impulso. Seja a integração horizontal ou vertical, sistemas embarcados integrados são uma peça importante em controles interoperáveis e segurança de dados no chão de fábrica.