Episode Transcript
[00:00:01] Speaker A: Territorio INESEM Potencia tu liderazgo la robótica es, sin duda alguna, uno de los campos que mayor y más significativo crecimiento ha experimentado en las últimas décadas, dando lugar a tecnologías, sistemas y aparatos que han revolucionado por completo nuestra vida personal y profesional. Asimismo, los diseños básicos y meramente funcionales han dado lugar a complejos ensamblajes y dispositivos electrónicos tremendamente efectivos y optimizados y completamente autónomos, que nos han transportado, casi sin darnos cuenta, a ese futuro que parecía inalcanzable o exclusivo de la ciencia ficción que hace tan solo unos años solo veíamos en series o películas. Y dentro de este fascinante campo de la ingeniería de tecnologías autómatas encontramos una interesantísima metodología como es la correspondiente a los sistemas embebidos, esto es, una combinación de recursos de hardware y software basada en el procesamiento concurrente, paralelo y distribuido que persigue un control y administración total y completamente eficiente de los robots móviles. Esta es la cuestión que nos ocupa en el día de hoy y que vamos a tratar con una figura experta en la materia como es Ignacio López Garro. Es importante mencionar que Ignacio no solo es experto en la gestión de proyectos de ingeniería basados en la innovación y la tecnología y en la consultoría y asesoría digital en materia de Internet de las cosas ÿousand Smart Building, Perdón o e business, sino que también ha ejercido como Project Manager en diversas y prestigiosas corporaciones del sector, que es cofundador y CEO de Wonder Echo y que además de todo ello, es promotor independiente a través de su empresa Domostix. Bienvenido, Ignacio, un placer tenerte con nosotros.
[00:01:36] Speaker B: Hola David, un placer estar aquí con vosotros. Muchas gracias por la introducción y sobre todo agradecer al Instituto Europeo de Estudios Empresariales esta oportunidad de Zweitausendein de presentar un tema tan apasionante como es el caso de estudio de los últimos entrevistas.
[00:01:53] Speaker A: Desde luego, y deseando estamos que nos cuentes en qué consiste para los que, sobre todo como es mi caso, no tenemos la más remota idea de cómo funciona. Así que por mi parte, una vez hecha la presentación pertinente, nada más, os dejo a todos vosotros en las mejores manos. Así que todo tuyo, Ignacio, cuando quieras.
[00:02:09] Speaker B: Gracias, David. Bueno, pues buenos días a todos. Como comentaba, voy a presentar el siguiente caso estudio Ÿousand relacionado con los sistemas embebidos. Es un concepto que a priori quizás no se conozca demasiado, pero lo vemos día a día, cada vez, en cualquier estancia, en cualquier lugar.
No estamos tan habituados, como decimos, digo, a este término, pero como veremos a continuación la presentación, pues es algo muy común de lo que lo que vemos es una parte de lo que es la rama de robótica y electrónica. Y sin más dirección voy a comenzar con dicha presentación. En primer lugar quiero hablaros sobre los contenidos que voy a presentar.
Primero voy a hablar sobre qué son los sistemas embebidos, cuál es su funcionamiento, después hablar también sobre los componentes que se presentan en dichos sistemas, luego hablar sobre el modelo de capas, el modelo utilizado para todo el tema de la comunicación entre los distintos componentes del sistema, las distintas interfaces.
Y luego posteriormente también explicar sobre la clasificación que tenemos para este tipo de sistemas Ÿousand ya veremos que hablaremos sobre varias categorías, no se clasifica en una categoría única, sino que tenemos distintas opciones.
Además quiero presentar también ejemplos, ejemplos prácticos en los distintos sectores donde podemos ver este tipo de sistemas y también ejemplos prácticos a nivel de plataformas, en el que cualquier usuario puede incluso iniciarse en estos temas en proyectos de electrónica o de robótica.
A continuación también hablar sobre los sistemas operativos, lenguajes de programación que se utiliza en este tipo de sistemas dentro de los productos comerciales e industriales que se utilizan para este tipo de aplicaciones. Y por supuesto hablar en qué entorno se aplican este tipo de sistemas. Principalmente mencionaré entornos domésticos y entornos industriales donde veremos distintos ejemplos y también en algún ejemplo práctico donde quede claro el funcionamiento de dicho sistema. No podía dejar de no mencionar el Internet de las cosas, ya que es un concepto muy actual ÿ y también de futuro, que está meramente vinculado a los sistemas mprebidos. Y para finalizar comentaré las conclusiones sobre este caso estudio, ya que como comentaba, realmente es un tema muy extenso, quedaría para varios seminarios, pero he tratado de sintetizarlo lo máximo posible para que se llegue a la mayor audiencia posible y se comprenda de la mejor forma. Bien, pues vamos a empezar con el primer bloque que son los sistemas embebidos y aquí quiero explicar que un sistema embebido también como avanzaba mi compañero, un sistema de computación, un sistema electrónico compuesto por un hardware 1 software que está diseñado principalmente para realizar una tarea específica o concreta. Cierto es que también tenemos tenemos la posibilidad de que haya sistemas embebidos de propósito general, pero digamos la idea inicial es la de realizar este tipo de tareas.
Como veis, bueno, el sistema en sí se compone de hardware, software, en lo que vemos en la imagen central con una placa electrónica.
Tiene distintas aplicaciones este tipo de sistemas, de aplicaciones industriales vemos en la parte derecha a través del control de los distintos robots para el ensamblaje de la fabricación de productos, de vehículos, etc. Lo que es la línea de producción, como también en la robótica, como vemos en la imagen de la izquierda. Al fin y al cabo este tipo de sistema es la base, es el corazón de de todos estos sistemas más complejos, como comentaba.
Por tanto, es un elemento clave en la robótica, en la industria cuatro cero, que es la industria en la que nos encontramos actualmente y en la Smart City, las ciudades inteligentes, que es un concepto muy época de todos ahora mismo y que escucharemos más en el futuro con todo el tema de la interconexión de dispositivos.
Este tipo de sistemas se utiliza, como comentaba, tanto en productos industriales como bien, pues a la hora de hablar de los sistemas embebidos tenemos que hacer cierta diferenciación con otro tipo de sistemas de computación, como bien conocéis. En este caso el sistema embebido principalmente se distingue de otro sistema Zweitausendein por cuatro puntos la realización de una función específica, como comentaba, que lo hace que sea altamente eficiente y confiable, ya que está programado para realizar esta tarea concreta. Son sistemas de bajo consumo de energía, en el que por la tarea que realiza no necesita una capacidad de procesamiento como la que podrían tener otro tipo de ordenadores computadores.
En tercer lugar, el tamaño reducido. Gracias al avance tecnológico de todos los componentes electrónicos, circuitos enterados, se ha conseguido que el tamaño de estos sistemas, incluso a nivel de producto, se haya reducido bastante hasta el día de hoy, como podemos apreciar en los smartphones, por ejemplo, en las tablets, en los portátiles, así como otros ejemplos que mostraré a continuación.
Y en último lugar, hablar sobre las aplicaciones en tiempo. Realmente los sistemas servidos en su mayoría están concebidos para un tiempo de respuesta prácticamente automático, o sea que sea muy AFI, ya que son sistemas que están prediseñados para que sean altamente eficientes. Entonces digamos, esa esa interacción tiene que ser prácticamente instantánea. Eso se utiliza en aplicaciones en que la respuesta sea en un entorno de tipo real.
Cuando hablamos de los componentes de un sistema embebido, podemos hacer un resumen.
En primer lugar, una clara mención a lo que es el diseño de la placa electrónica. Aquí por ejemplo, en este caso, pues veis una placa electrónica que corresponde a un root. Esto es un sistema embebido. ¿Qué componentes principales lleva? Al margen de todos los señalados, que son los componentes más característicos, haciendo un resumen de todos ellos, hablamos de la fuente de alimentación, que principalmente es todo lo que hace obviamente que el sistema funcione, ya sea por baterías, por adaptador de corriente, por uso de incluso de fuentes renovables.
Luego tenemos el microcontrolador, que es el cerebro de todo el sistema, el que se controla las distintas funciones para lo que ha sido concebido este sistema. ¿Qué compone o qué componentes forman parte del microcontrolador? Tenemos la unidad de procesamiento central, lo que es la CPU, el procesador puede ser uno o varios procesadores, memoria, luego entradas, puertos de entrada y salida que van a interactuar con las distintas interfaces, con los distintos periféricos y eso es lo que formaría lo que es el circuito enterado que forma parte del microcontrolador que se conoce como system on chip. Bien, al margen de todo esto del cerebro del sistema, tenemos los periféricos, periféricos que se conectan a los distintos puertos del sistema embebido, desde display, teclados, sensores, actuadores, al fin y al cabo todos estos componentes hacen que sea un sistema más complejo.
Y por último obviamente pues hablar sobre el software de aplicación que como comentaba anteriormente pues suele ser una versión adaptada de Linux o mejor dicho es un sistema operativo en tiempo real, ya que para la mayoría de aplicaciones para lo que se utiliza este tipo de sistemas son el entorno de tiempo real.
Aquí pues simplemente por hacer alguna mención de los componentes, para el que no conozca tanto los componentes electrónicos, pues simplemente pues mencionar por ejemplo en el caso del número cuatro tenemos aquí lo que sería el microcontrolador que como he mencionado anteriormente se compone de distintos componentes dentro del mismo como es el procesador, memoria, etc. Luego aparte tenemos también una memoria externa, una memoria ram como es la que aparece en el número seis, una memoria flash en el número siete pues donde se programa, donde se desarrolla todo el se implementa el sistema operativo y se desarrollan todos los o se ejecutan mejor dicho todos los programas.
¿Y bueno, luego tenemos los puertos, por ejemplo en el número 13 tenemos un puesto acerner j para conectar a la red local, tenemos un puerto también para el teléfono, conexión telefónica, el 17 un rj, en fin, como veis tenemos distintas interfaces ÿousand y también se puede apreciar por distintos circuitos integrados, esto es un sistema pélvico, de acuerdo? Bien, cuando hablamos de modelo de capas, que es una parte quizá un poco más más técnica, en primer lugar tenemos que hacer mención a la capa de hardware, que es la capa de base donde se sitúan todos los componentes mencionados, microcontrolador, Ÿ, la memoria, el puerto central de salida, etc. Y sobre esta capa tenemos la capa del sistema operativo, es donde se encuentra el eternal, los controladores, los controladores para los distintos componentes electrónicos, lo que son los drivers.
Luego tenemos también a través del sistema operativo pues se realizan tareas como gestión de interrupciones, gestión de recursos energéticos, multitarea, etc. Para eso está esta capa que es lo que da vida realmente al control del hardware.
Después sobre esta capa tenemos una capa de middleware que es una capa necesaria para para luego tenga cavidad lo que son el desarrollo de aplicaciones, es decir, en esta capa se da un servicio adicional en cuanto servicios de comunicación, servicios de gestión de energía, todo el tema de bibliotecas necesarias también para que pueda encajar perfectamente en lo que es la aplicación que se va a desarrollar, la aplicación que va a llevar a cabo esa ejecución de la tarea, pues con el sistema operativo, para que al fin y al cabo todo quede como un bloque y pueda interactuar entre las distintas capas o distintas interfaces de forma fluida y sin ningún tipo de inconveniente. Por tanto, pues dentro de un modelo de capas que un término muy utilizado en informática, en telecomunicaciones, en función del sistema que se presente, pero en el caso de sistemas embebidos pues te tenemos estos cuatro niveles hardware, sistema operativo, midware y la capa de aplicación como comentaba, que es donde se va a desarrollar ese programa para ejecutar esa tarea y obviamente pues implica todo el desarrollo de algoritmos, gestión también de distintas tareas dentro de la propia aplicación.
Por lo tanto, una vez hablado sobre el modelo de capas, presentamos lo que sería la clasificación de los sistemas embebidos. Aquí hacer mención que no existe una única clasificación, es decir, aquí podemos observar que según el uso y las necesidades que tenga el sistema embebido en sí, tenemos distintas clasificaciones o distintas categorías.
En primer lugar tenemos según su complejidad, pues tenemos sistemas embebidos simples y complejos. Los simples pues como un ejemplo de ello, pues son los mandos de televisión o de control remoto, por ejemplo, para accionar lo que es un sistema de climatización, pues todo eso son mediante mediante infrarrojos, son sistemas más sencillos, no necesita digamos una complejidad mayor para encender o apagar lo que es el sistema. Pero en cambio si hablamos de sistemas como por ejemplo lavadoras, cafeteras, todo el software que está dentro de dichos sistemas, en lo que es el sistema embebido de ese producto, pues estamos hablando de un sistema más complejo que presenta distintas tareas, distintos menús ÿousand, distinto tipo de programación, notificaciones. Entonces este tipo de sistemas sí requiere.
Bien, pues tenemos esta clasificación por un lado, luego también podemos hacerlo en función del procesador, como comentaba al principio de la presentación, tenemos aquellos sistemas embebidos basados en microcontroladores, que son aquellos que están pensados para realizar una tarea específica, concreta y todo se optimiza para ello, no tienen que hacer otro tipo de tareas, salvo aquella para la que ha sido programada, obviamente. Pero también tenemos la posibilidad de que haya sistemas bebidos con procesadores de propósito general, más en relación a lo que serían portátiles o tablets, smartphones.
Los smartphones, los portátiles no están diseñados para una tarea concreta, son sistemas en el que tienen digamos una gestión multitarea, tienen también componentes también de sincronización, o sea, al fin y al cabo es algo más versátil.
Entonces, bueno, pues aquí tenemos también otra otra otro tipo de categoría.
En tercer lugar tenemos lo que es según la aplicación, es decir, sistemas embebidos que se utilizan más en entorno doméstico, que como comentaba al principio la presentación, que aunque el término en sí quizás no se escuche demasiado, pero es que forma parte del día a día, o sea, el día a día en la casa, en la oficina, o sea, cualquier componente, dispositivo que nosotros veamos contiene un sistema embebido. Por tanto, pues el tipo de aplicaciones de este tipo de sistemas son tanto en entornos domésticos como en entornos industriales, no solamente en la fábrica en el caso de entornos industriales, sino cuando hablamos, por ejemplo, de vehículos, aviones, [sos/eos], cualquier tipo de medio de transporte hoy día está compuesto por este tipo de sistemas.
Cuando pasamos a hablar sobre la conectividad, podemos hacer otra clasificación, otra categorización aquí, y son aquellos sistemas que no tienen ninguna conectividad limitada, o sea, no están conectados a Internet o a redes externas, y otros que sí, otros que tienen una conectividad completa, que es el caso de aquellos sistemas que forman parte del Internet de las cosas, del cual hablaré posteriormente, que gracias a la conectividad, y sobre todo la conectividad es un término que se utiliza en la industria actual en la que nos encontramos, en la cuatro cero, pues se ha llevado a cabo un desarrollo exponencial en cuanto a dispositivos conectados estamos hablando. En los próximos años tendremos billones de dispositivos conectados gracias al IoT, gracias a la conectividad.
Y por último, podemos clasificar también los sistemas según la capacidad de procesamiento que requieran, es decir, si son sistemas de baja potencia, porque la tarea que tienen que desempeñar no consumen muchos recursos, no necesita una alta capacidad de procesamiento, o por el contrario, sí necesita incluso distintos núcleos, realizar incluso tareas más complejas, si requiere un mayor consumo de recursos del propio sistema.
Dentro de los ejemplos que quería comentar, ejemplos genéricos, pero también para que se conozcan los distintos sectores donde podemos encontrar este tipo de sistemas, tenemos empezando desde las telecomunicaciones, no solamente los smartphones, etc. En las tablets, en cualquier sistema de comunicación, lo vemos también en sistemas de navegación GPS, como vemos en la imagen, está compuesto por sistemas embellidos, el hecho de que el sistema te indique exactamente la posición en que te encuentras y luego pueda incluso integrarse con otros sistemas.
En el caso, por ejemplo, del transporte, la navegación GPS también se integra con plataformas que en función de distintos imprevistos que sucedan en carretera, se puedan adoptar distintas soluciones o alternativas de forma autónoma.
También lo vemos, por ejemplo, en los vehículos, con el hecho de evitar accidentes. Son sistemas que están en todos los vehículos hoy día. Hace varios años era impensable porque los vehículos eran más mecánicos, pero hoy día los vehículos son electrónicos, son sistemas embebidos. Entonces aquí tenemos, por ejemplo, en el caso de para la seguridad, para evitar accidentes Ÿousand, tenemos sistemas que controlan los frenos, los ABS, los airbags, por ejemplo, los sensores también que detectan los vehículos, por ejemplo, en plena conducción, si tenemos un vehículo delante, en función de la velocidad en la que vamos, nos puede indicar el nivel de riego que tenemos de conexión con ese vehículo para incluso de forma automática, totalmente automática, reducir la velocidad. Eso también lo hacen los coches de hoy día. Entonces los vehículos al fin y al cabo son robots, son sistemas que actúan de forma autónoma, incluso tratan de que la intervención humana, que también es una fuente de error grande, se reduzca de tal forma de que pueda garantizar la seguridad de los pasajeros.
Luego tenemos también el tema de sanidad. Todos los dispositivos Ÿousand y equipamiento de alta precisión está compuesto por sistemas añadidos, pero no solamente los grandes equipos, sino también, por ejemplo, dispositivos para el control de glucosa en sangre, como el que vemos en la imagen, o también para medir la saturación de oxígeno en sangre, el ritmo cardíaco.
Al fin y al cabo se han desarrollado y se siguen desarrollando dispositivos cada vez más ÿousand, más cercanos a lo que es la monitorización de la salud del paciente, para que se puedan medir más y más variables dentro de la persona y se pueda incluso prever ante cualquier tipo de problema de salud que incluso el paciente pueda tener. Para eso existe este tipo de sistemas. Y luego pues también hablar del sistema aeropacial. Comentaba también todos los sistemas de control de vuelo, también lo que es la torre de control en lo que es el en sí, el despegue, el aterrizaje, o sea, todo ese proceso lo controlan sistemas embebidos, son sistemas automáticos y eso pues lo vemos no solamente en los vuelos o en medio de transporte aéreo, sino pues en cualquier medio de transporte actual.
También pues muy, muy en boca de todo, subiendo en estos momentos, en la actualidad, son los drones. Los drones que forman parte pues son vehículos que no son, digamos, dispositivos que no son tripulados, pero pero al fin y al cabo tienen sistemas de control que permiten que tengan cierta estabilidad a la hora de emprender el vuelo, de incluso dibujarse en una posición concreta, todo eso se controla gracias a los sistemas embebidos. Y por supuesto también comunicarse con distintas interfaces, es decir, en el caso de que un dron y ponga una cámara infrarrojos para detectar, por ejemplo, incendios en los montes, pues todo, todo eso está integrado en el propio sistema. O tomar fotos, tomar imágenes todo esto está integrado en el sistema vivido. Bien, y por último, para hablar de la industria, que bueno, como todo el mundo conoce, son sistemas muy empleados en todo lo que es la automatización industrial, o sea, desde procesos de control de calidad de los productos a todo lo que es la línea de montaje, por ejemplo, de ciertos productos, lo que es la línea de montaje, la fabricación de otros sistemas, otros sistemas más complejos como podría ser por ejemplo un vehículo, todos los robots que hacen el ensamblaje están controlados por sistemas MB.
Hacer también mención a plataforma de código abierto como prototipo de sistemas bebidas, es una parte que quería también presentar, ya que cualquier usuario se puede iniciar en este tipo de proyectos, proyectos electrónicos, proyectos de robótica y principalmente tenemos dos opciones que son las de Raspberry Pi y Arduino genuino. Ÿousand en el caso de Raspberry Pi es más un ordenador, o sea, un mini ordenador, porque se puede, digamos, puede implementarse un Linux, se pueden desarrollar aplicaciones sobre un Linux, una versión de Linux, ya que este tipo de sistema tiene mayor capacidad de procesamiento y mayor recurso que lo que tiene el Arduino, pero el Arduino en cambio es fácilmente programable, se puede conectar directamente al PC y realizar la programación y es un punto de partida muy interesante para iniciarse en este tipo de proyectos.
Cuando hablamos de Raspberry Pi o Raspberry Pi, tenemos, como comentaba, todo se hace sobre un linux, o sea, el software que aparece embebido en este sistema, una versión de Linux, en este caso tenemos la de Raspian y como veis la interfaz es muy parecida a cualquier versión o distribución de linux actual.
Este tipo de sistema, aparte, como se ve en la imagen, tiene sus puertos de entrada y salida de propósito general para interactuar con el mundo exterior, es decir, quiere conectar con un sensor para medir la temperatura, la humedad, o si queremos incluso conectar un actuador, un servomotor al propio sistema, pues podemos hacerlo. Este tipo de sistemas ofrece una amplia gama de posibilidades de cara a desarrollar distintas aplicaciones, hablamos de robótica, hablamos de automatización en el hogar Ÿousand pero también puede servir como servidor, por ejemplo, de servidor multimedia, o sea, de bibliotecas, de películas, de series, o sea, podemos utilizar este tipo de sistemas para distintas aplicaciones, domótica, etc.
En cuanto al Arduino, bueno, pues este tipo de productos suele llegar con un kit en el que aparecen distintos componentes, desde alimentación a través de baterías, también placas protomor, pues para hacer las distintas conexiones, pues si queremos conectar leds o motores para, no sé, pues para hacer girar, no sé, cualquier elemento, también pantallas LCD también te ofrecen pues estas posibilidades. Y aquí como vemos también la derecha, pues este es el entorno de desarrollo de Arduino, que como comentaba principalmente es un entorno sencillo con el que iniciarse y básicamente pues los lenguajes que se utilizan en este entorno pues c y c en este caso pues tenemos un ejemplo aquí pues para accionar o activar mejor dicho un led de forma intermitente. Aquí tenemos un ejemplo también zweitausendein. Comentar que con este tipo de sistemas también viene una serie de ejemplos con el que poder hacer distintos test.
Bien, una vez hablado de todos los ejemplos de sistemas embebidos que nos podemos encontrar hoy día, también quería hacer mención entrando un poco más en la parte técnica sobre los sistemas operativos y lenguaje de programación que que se utilizan en los productos comerciales industriales que disponen de este tipo de sistemas.
Empezamos por el Free Real Time Operation System que es un sistema operativo en tiempo real propio nombre indica es de los más utilizados ya que es un sistema de baja potencia y además muy portable para distintos tipos de arquitectura de procesadores, se utilizan para dispositivos de cierta complejidad y obviamente que tenga un tiempo de respuesta instantáneo, como comentaba para aplicaciones en tiempo real. También otro de los sistemas operativos más utilizados es el Linux embebido, la versión más reducida para este tipo de sistemas de Linux que su alta capacidad de procesamiento y de gestión de recursos también se utiliza en sistemas más complejos, estamos hablando por ejemplo cafeteras, cafeterías automáticas, lavadoras, prácticamente cualquier electrodoméstico pues dispone de uno de estos sistemas operativos, entonces estos dos son de los más empleados. Ÿousand pero también mencionar sistemas Android Embedded que sobre todo se enfocan más con sistemas de entretenimiento más que quizá productos tipo electrodoméstico, aplicaciones industriales. Y luego tenemos Windows Embedded, que este sistema operativo se utiliza lógicamente dentro de lo que es todo el producto de Windows para que sea compatible ÿ sistemas por ejemplo tipo cajeros automáticos o sistemas de información de vuelos están implementados en Windows, o sea que utilizan este sistema operativo, pues se utiliza también la versión reducida o embebida para dispositivos anexo que puedan interaccionar con el sistema más complejo Windows Embedded. Por último hablar de Vxwords que también es un sistema operativo también utilizados actualmente, muy utilizado pero sobre todo en sistema de control robótico, también sistema de control de vuelo en aplicaciones industriales pues es de lo más lo más utilizado.
Y en cuanto a lenguaje de programación pues quería presentar los más utilizados a día de hoy, empezando por C que es un lenguaje de bajo nivel que tiene un control preciso sobre el hardware, es decir, es un lenguaje muy eficiente a nivel de acceso de registros de memoria, a nivel de procesamiento son un sistema de los más utilizados hoy día dentro de los sistemas embebidos. Como digo, tiene un acceso directo a los distintos componentes de hardware, seleccionamiento de registros, etc.
En cambio luego tenemos la versión de C, que es una versión basada en C pero con la parte adicional de programación en cuanto a orientación a objetos. Este tipo de lenguaje de programación se utiliza también de forma frecuente actualmente, pero quizás para sistemas algo más complejos, ya que también este lenguaje es un lenguaje de artholiga, de plus plus. También hablar de Python, Python es un lenguaje que está, vamos, cada vez se utiliza más ya que es un lenguaje que digamos no tan complejo como c a la hora de programar, es un lenguaje interpretado. Python no es un lenguaje compilado o estructurado como c, pero Python cita esa opción, esa versatilidad también de incluso integrar con otros sistemas a través de desarrollo de interfaces de programación de aplicaciones y es uno de los sistemas también más utilizados en sistemas embebidos. Ÿousand como comentaba, tiene un aprendizaje mucho más fácil que puede tener ci o c, por lo tanto para incluso iniciarse en este tipo de sistemas, pues uno de los lenguajes son más rápidos.
En otro lugar tenemos un Java, Java es un lenguaje también de alto nivel, también para aplicaciones complejas, pero sobre todo está más enfocado en aquellas aplicaciones que tienen una interfaz gráfica usual. Ÿousand y por último hablar del ensamblador, que bueno, es que es un lenguaje que cada vez se utiliza menos en detrimento de c obviamente es un lenguaje también de bajo nivel y que tiene todas esas ventajas que tiene c de acceso a memoria, de tener una mayor eficiencia en cuanto a procesamiento, control del hardware, etc. Pero también lo hace un lenguaje muy complejo y difícil de entender por lo que y no es de los más utilizados a día de hoy. Los más empleados son como comentado de python y C en los sistemas embebidos actuales. ¿De acuerdo?
Bien, y empezamos con las aplicaciones domésticas. Los sistemas embebidos se pueden encontrar en distintos entornos, principalmente he querido diferenciar doméstico y aplicaciones porque es donde podemos aunar todo este tipo de sistemas. Empezando por ejemplo de los sistemas de control de iluminación, muy propios de la domótica para mejorar todo toda la eficiencia energética que puede tener el inmueble o la vivienda. También la posibilidad de simular presencia a través de estos sistemas de forma autónoma, sin que tenga que intervenir una persona, simplemente zweitausendein hacerse simulación para evitar por ejemplo intrusiones no deseadas. Luego tenemos regulación de intensidad de la luz, cambio de color también en leds, rgb, etc. Son de los sistemas más empleados a nivel turístico. También tenemos el sistema de biovigilancia, aquí importante destacar toda la evolución que ha habido en los últimos años en cuanto a detención de movimiento y patrones de reconocimiento. También gracias a la inteligencia artificial, pues todo esto lo ejecuta un sistema embebido, al igual que la biograbación 24 siete, es decir, todos aquellos videograbadores de red en el que donde se almacenan de forma continua todas estas imágenes. Lo mismo. Y también este tipo de sistemas, como comentaba, que ha avanzado mucho en los últimos años, ofrece la posibilidad de integrarse con otros sistemas, ya sea sistema de alarma o incluso con sistemas de iluminación, pues para iluminación o de control de acceso para digamos tratar de comunicarse también con sistemas externos. En el caso por ejemplo, si detecte alguna alguna anomalía o alguna intrusión, pues incluso un ejemplo claro es en el momento de detectar a un intruso accionar una luz para simular esa presencia. También te da opción este tipo de sistemas para integrarse con otros.
Luego tenemos sistemas de control de climatización cada vez más avanzados y más empleados en la actualidad en obras nuevas de casa, que conlleve lógicamente un cambio en el sistema de control y climatización, se emplean ya los sistemas automatizados que además de ayudar a mejorar la eficiencia energética, se puede programar de forma horaria o se puede ajustar según la necesidad del usuario de la estancia. Se puede separar mediante controles de zonas por instancia y en función de la preferencia de cada persona se puede configurar y de esta forma en función de condicionantes externos como por ejemplo si da mucha luz, por ejemplo en el exterior se hace mucho sol y al final la temperatura interior se ha elevado, también regular esa temperatura de consigna para que el sistema tenga un menor consumo energético. Todo se hace con ese fin, tema de la eficiencia energética y de la automatización.
Y lo mismo también a la hora de integrarlo con otros sistemas, por ejemplo podría ser la detección de la ocupación, esto se lleva a cabo en hoteles, por ejemplo, en el que en función de si el huésped se encuentra en la estancia se acciona o no el sistema de climatización, al igual que el sistema de luz. Esto todo de forma automatizada sin que tenga que intervenir el humano para ello.
Por otro lado tenemos también sistemas de control de acceso, en el que gracias a sistemas totalmente informatizados y automatizados y controlables incluso a través de una aplicación, pues podemos abrir la puerta, cerrarla sin llave física, también tener un registro de personas autorizadas que tendrían acceso al recinto y bueno, y el control obviamente de la puerta del portón de forma remota. Todo este sistema sistema de control de puerta, el motor que abre y cierra lo que es el sistema, es un sistema individuo como comento. Entonces este tipo de sistemas se utiliza mucho por ejemplo en apartamentos turísticos, sector hotelero, hostares.
Luego pues tenemos otro otro punto importante que es el electrodoméstico, es decir, si nosotros vamos a la cocina, lo que vemos allí prácticamente son sistemas embebidos desde el frigorífico, ya sea inteligente o no, verdad que he avanzado mucho en los últimos años, pero incluso en los los más antiguos tienen también distintos sistemas que gestionan, que regulan la temperatura, obviamente del interior del frigorífico, del congelador, todo eso son sistemas embebidos, al igual que el horno, lavavajillas, por supuesto con distintas opciones, distintos menús, microondas.
Luego tenemos también las lavadoras, las lavadoras que tienen distintas opciones en función del tipo de lavado que se quiera llevar a cabo, centrifugado, etc. También lavadoras que vemos en las tiendas, en las empresas de lavado, no sea más de la más industria por lo mismo incluso pues como tú introduces la moneda, pues se acciona todo el sistema una vez que le echen la moneda. Todo eso está programado a través de un sistema menguido. Al fin y al cabo estamos hablando de sistemas autómatas, sistemas electrónicos que que trabajan de forma independiente y por lo tanto hace que el control y la ejecución sea mucho más eficiente.
Para concretar el tema de aplicación o mejor dicho para finalizar, pues también quería hacer hincapié a todo el tema de entretenimiento, el gaming, el asistente de voz, smart tvs, smartphone, tablet. Todos estos sistemas están compuestos por sistemas embebidos ÿousand como vemos en las imágenes.
Y entrando en aplicaciones industriales, pues mencionar distintas opciones. Tenemos desde los sistemas de control de calidad de los productos, donde se realiza una monitorización de las variables críticas del proceso, como puede ser temperatura, la presión, la humedad.
Toda esta parametrización es necesaria de cara a Zweitausendein obtener digamos todas las cumplir mejor dicho, pues con todas las especificaciones de calidad del producto de cara a la 20. Es decir, esto cada vez está implantando más en sistemas, o sea en fábricas y en sistemas de productos agrícolas, por ejemplo en el caso de invernaderos, invernaderos inteligentes, incluso a nivel individual para para cerciorarse de que cumple con esos requerimientos de calidad pues se hace ese tipo de control. Luego tenemos sistema de línea de producción, pues aquí se lleva a cabo también el control y monitorización de los robots industriales que realizan todo el ensamblaje en la cadena de fabricación, en todo lo que es la línea de montaje exactamente igual, al igual también equipos de pruebas, también un sistema de almacenamiento incluso para grandes naves donde se almacenan distintos tipos de mercancía, incluso existen robots que lo ubican, lo estacionan en su estantería correspondiente, exactamente igual a través de la programación el sistema se molido, al fin y al cabo son sistemas muy actuales en el que si no fuera por los sistemas embebidos pues se tendrían que no sería tan eficiente y lógicamente pues el proceso de fabricación pues sería mucho, mucho más lento.
Bien y también pues quería hacer mención a los sistemas de control de energía como es el caso de la Smart Grid, este término que también se se escucha actualmente, que básicamente es un sistema de distribución energético pero conectado con o vinculado mejor dicho con las tecnologías de la información, es decir, son sistemas de generación eléctrica en el que gracias a la tecnología de comunicaciones se puede saber qué tipo de demanda energética existe en el momento en tiempo real, qué generación es la que se necesita llevar a cabo para cubrir esa demanda energética y luego también controlar todo lo que es el proceso de distribución energética, pues todo eso se hace a través de la Smacri, al fin y al cabo es un sistema energético pero en el que se aplican tecnología de comunicación para monitorear o monitorizar pues todos los distintos procesos dentro de lo que es la generación eléctrica hasta el consumo de energía eléctrica obviamente y de esta forma pues se puede hacer un control bastante preciso de lo que es la oferta y demanda energética.
Todo puede ser obviamente a nivel de planta gracias a esta tecnología.
Y por último hablar de los sistemas de seguridad industrial, pues lo mismo, este tipo de sistemas embebidos también ofrecen mediante los sistemas de unidad en plantas industriales un control exhaustivo en cuanto por ejemplo detección y extinción de incendios, sistema de control de acceso, sistemas también de calidad ambiental, también están muy empleados actualmente a nivel industrial como también pues a nivel residencial para medir la calidad de CO, perdón, la calidad de aire o el nivel de emisiones de CO.
Son sistemas que cada vez se están implantando más en cualquier ámbito.
Para finalizar quería hablar también sobre Internet de las cosas, que bueno, como no podía ser de otra forma he querido hacer mención de este concepto ya que está muy vinculado con los sistemas embebidos. Básicamente la diferencia está en que en el grado de conectividad, es decir, los sistemas embebidos hay sistemas embebidos autónomos que pueden no tener conectividad pero si ya tiene cierta conexión con redes exteriores o Internet y donde se producen intercambios de datos entre distintos dispositivos o entre dispositivos y la nube, pues estamos hablando del Internet de las cosas. Y el Internet de las cosas está formado por un controlador compuesto por sensores y actuadores que son los que recaban esa información, o sea recopilan esos datos para luego a través de protocolos inalámbricos como lo que vemos en la parte derecha, protocolos como Loura que son de largo alcance en zona rural, incluso puede llegar a varios kilómetros o zigbee threadwave que son protocolos de empleados en entorno domésticos, más en domótica, pues se puede hacer este intercambio de información desde el controlador a lo que es una plataforma ubicada en la nube. También gracias al G pues tenemos un medio propicio para toda la interconexión de dispositivo y esto lo que veremos en los próximos años a través de distintos protocolos de comunicación. Y como cualquier objeto va a estar prácticamente se va a estar conectado y te va a dar información, va a recuperar información del entorno en su entorno de actuación. Entonces la idea es que toda esta información luego pueda ser procesada, interpretada y tomar decisiones en base a todos esos datos recabados, que muchas veces se hace de forma autónoma, no es necesaria una intervención humana para tomar decisiones, por ejemplo para cualquier actuación, si es doméstica o si es industrial. Incluso por ejemplo a lo largo de una cadena de montaje, si se detecta una anomalía en un producto, pues que ÿousand el robot pueda descartar ese producto gracias a esa información que los sensores han detectado y el propio robot ha tomado esa decisión de forma autónoma, descartando el producto y sacándolo de la línea de montaje.
Estos productos suelen ser productos de bajo consumo y muy eficientes como comentaba, ya que no tienen un consumo elevado de recursos y mejorando lo que es la automatización de procesos.
Uno de los ejemplos que tenemos es por ejemplo en campo abierto, que se utiliza también en la agricultura, el sistema de riego, pues es este que aparece en pantalla, en donde pues a través de un controlador he conectado un medidor de flujo del suministro de agua 1 motor que actúa sobre una válvula, una electroválvula, pues podemos accionar de forma automática el riego en función de los valores que recojamos, por ejemplo del sensor de humedad que tenemos ubicado en el suelo. Pues todo esto se hace se puede hacer de forma automática, totalmente automatizados, el hecho de recoger ese dato, luego enviarlo a Zweitausendein a través de un concentrador a la nube para que aparezca en pantalla y nosotros, el personal de turno tenga acceso a esos datos y pueda o directamente tomar decisiones o por la programación de distintas rutinas llevarse a cabo de forma automatizada.
Para terminar el caso de estudio, como bien he comentado es un tema bastante extenso que daría para varios cursos, pero he querido, como he comentado anteriormente, sintetizarlo al máximo lo que he creído que era lo más conveniente. Y básicamente las conclusiones que sacamos de este caso son que los sistemas embebidos, en primer lugar, son parte esencial de la tecnología moderna, tanto en entornos industriales como en entornos domésticos, y que será un término que escucharemos no solamente escuchemos a diario, sino en el futuro para los siguientes avances tecnológicos. Son sistemas de alta precisión, alta precisión y rapidez en la toma de decisiones. Están concebidos para una toma ágil de decisiones.
Por tanto, son sistemas muy eficientes y confiables y diseñados para tareas específicas, tareas concretas. Son sistemas que también evolucionan continuamente para convertirse incluso en sistemas más ÿousand automatizadas e integradas con otros sistemas. Es lo que comentaba también con el Internet de las cosas, la idea es interconectar distintos sistemas o como en el caso de la domótica, pues integrar sistemas de iluminación con climatización. Todo ello gracias a los sistemas embedidos y por supuesto, gracias a la conectividad entre los dispositivos, pues estos sistemas forman parte de tecnologías actuales como el IoT o la inteligencia artificial.
Por tanto, este tipo de sistemas desempeñará un papel importantísimo en las próximas industrias, los próximos avances tecnológicos, así como también en la transformación digital de los sectores, que será un tema muy importante en el que recomiendo, digamos, iniciarse, ya que lo veremos de forma cotidiana como lo estamos haciendo actualmente, sin cualquier dispositivo o cualquier electrodoméstico.
Así que bueno, pues muchas gracias, espero que haya sido interesante este seminario y bueno, aquí dejo los datos por si tenéis cualquier tipo de consulta. Muchísimas gracias.
Ÿousand.
