Nos encontramos con software integrado en todas partes en la vida cotidiana, principalmente en forma de firmware. Las aplicaciones funcionales controlan, regulan y monitorean varios dispositivos técnicos, en gran medida desapercibidos por el usuario.
El software integrado se refiere a aplicaciones que están programadas para hardware especial como parte de la ingeniería de software integrado. A menudo, se trata de máquinas o dispositivos en el Internet de las cosas que no se consideran computadoras en su función original: marcapasos, teléfonos, sistemas de televisión, electrodomésticos, tecnología médica y de aviación o, cada vez más, automóviles.
El término técnico “firmware” es apropiado para el software que se adapta a tareas especiales y se desarrolla para sistemas embebidos. Esencialmente, se trata de la estrecha conexión e interacción de software flexible con hardware de rendimiento optimizado.
Por un lado, el firmware asume el control del sistema y, por otro lado, la necesaria interacción del sistema con el entorno. Tres componentes determinan el diseño y la funcionalidad: cargador de arranque, sistema operativo y el software de aplicación especialmente escrito para la aplicación.
Los sistemas integrados suelen caracterizarse por condiciones marco estrictas. Estos incluyen factores como la minimización de costos, espacio, almacenamiento y requisitos de energía. Estas restricciones a menudo conducen a plataformas de procesador que se desvían significativamente del mundo de las computadoras PC estandarizadas.
Por otro lado, a menudo existe un requisito de condiciones en tiempo real y un alto nivel de seguridad con respecto a la operación del dispositivo y la tolerancia a fallas. El diseño del software se basa en estas condiciones marco.
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Software integrado: desarrollado para hardware específico
El software integrado es un software que se ha desarrollado para un hardware específico. Esta relación interactiva se expresa en el término «firmware». El producto terminado consta esencialmente de los siguientes tres componentes:
- Cargador de arranque.
- Sistema Operativo.
- Software de aplicaciones.
La creciente complejidad en relación con los ciclos cortos de productos que son comunes hoy en día determina las crecientes demandas de los desarrolladores de aplicaciones integradas en hardware. En términos de soluciones de productos óptimas, los desarrolladores de «software integrado» trabajan junto con el departamento de hardware en la implementación óptima de algoritmos y controladores de dispositivos.
La confiabilidad y el comportamiento en tiempo real son los pilares de una solución de software integrada exitosa. El desafío particular para el desarrollador es comprender la complejidad funcional del producto de hardware en cuestión. Esta es la única forma en que podrá programar software a medida.
Altas exigencias a los desarrolladores de software integrado
Además del conocimiento de los lenguajes de programación utilizados, la programación relacionada con el hardware también requiere conocimiento de las funciones del compilador y conocimientos sobre los sistemas operativos y sus estructuras. La participación del desarrollo de software integrado en el valor agregado de un producto terminado ha aumentado constantemente en los últimos años.
El software integrado ya se ha hecho cargo de muchas tareas de rendimiento del producto en la actualidad. El aumento de la funcionalidad de los dispositivos electrónicos y las más altas exigencias de facilidad de uso se encuentran entre los emocionantes desafíos para los especialistas en software relacionados con el hardware.
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En foco: funcionamiento correcto y fiabilidad
La programación para sistemas integrados presenta a los desarrolladores tareas especiales. La atención se centra en la función correcta del producto global que se va a crear. Debido a la creciente complejidad de los productos operados electrónicamente, la confiabilidad y la dinámica de los procesos del sistema tienen la máxima prioridad.
Los procesos físicos de dispositivos y motores especifican secuencias de tiempo. El software optimizado se adapta al procesamiento en tiempo real correspondiente de los procesos. Debe evitarse por todos los medios un peligro para el usuario.
Los requisitos de confiabilidad más altos se imponen tanto al hardware como al software de un sistema integrado. La medida de la calidad del software se compara con las siguientes características:
- Usabilidad.
- Funcionalidad.
- Eficiencia.
- Fiabilidad.
La palabra mágica «confiabilidad», caracteriza lo que está sucediendo en torno al desarrollo de software integrado. Una cuadrícula de evaluación difícil proporciona información sobre el número y el tipo de errores que se producen en la evaluación. La tarea de la ingeniería de software es limitar la tasa de error a números vinculantes.