Cosa sono i sistemi embedded e come funzionano?

I sistemi embedded sono tutti quei sistemi che si basano su architetture di sistema di tipo elettronico. “Embedded”, in italiano, può essere tradotto come “incorporato, incapsulato”. Un sistema embedded è quindi un sistema elettronico che non è immediatamente accessibile e visibile, ma è invece integrato all’interno di un oggetto o apparato. Molto spesso utilizza un microprocessore o microcontrollore programmato per svolgere solo specifiche funzioni. Molti sistemi embedded, infatti, non hanno un sistema operativo, mentre altri si basano su sistemi operativi come Linux. Il software presente in un sistema embedded è chiamato comunemente “firmware”. I sistemi embedded li troviamo in tantissime applicazioni di tutti i giorni: frigoriferi, lavatrici, forni. Nel settore automotive controllano qualsiasi aspetto dell’automobile. Anche le batterie, per funzionare, necessitano di un sistema embedded, chiamato BMS. Una particolarità dei sistemi embedded è la loro capacità di rispondere velocemente ad eventi esterni e, quindi, sono utilizzati per acquisire dati dal campo e trasformarli in misure e dati di visualizzazione.

I sistemi embedded sono dispositivi elettronici che sono progettati per svolgere funzioni specifiche all'interno di un sistema più grande. Questi sistemi sono solitamente incorporati in altri dispositivi elettronici o macchinari, come ad esempio nei dispositivi medici, nei sistemi di controllo industriale, nei dispositivi di comunicazione, nei dispositivi di sicurezza, negli elettrodomestici ed in molti altri sistemi. I sistemi embedded sono caratterizzati dall’essere altamente specializzati e progettati per svolgere una specifica funzione, come ad esempio il controllo di un motore o l'acquisizione di dati da un sensore. Essi sono anche caratterizzati dal fatto che hanno risorse hardware e software limitate, poiché devono essere compatti e consumare poco energia. Il software che gestisce il sistema embedded è progettato per essere eseguito direttamente sull'hardware del dispositivo, in modo da massimizzare l'efficienza e la velocità di esecuzione. Inoltre, il software di un sistema embedded deve essere affidabile e stabile, poiché i sistemi embedded sono spesso utilizzati in applicazioni critiche, dove la sicurezza e l'affidabilità sono di estrema importanza.

Ci sono molti esempi di dispositivi embedded che sono presenti nella nostra vita quotidiana. Ecco alcuni esempi:

• Elettrodomestici: molti elettrodomestici come lavatrici, lavastoviglie, forni a microonde e frigoriferi contengono sistemi embedded che controllano le varie funzioni e monitorano i sensori.
• Dispositivi medici: molti dispositivi medici come monitor per la pressione sanguigna, misuratori di glicemia, pompe per insulina, pacemaker elettronici sono dotati di sistemi embedded che gestiscono le funzioni del dispositivo e raccolgono dati sul paziente.
• Sistemi di sicurezza: i sistemi di sicurezza come telecamere di sorveglianza, sensori di allarme e sistemi di controllo degli accessi contengono sistemi embedded che gestiscono le varie funzioni del sistema.
• Veicoli: molti veicoli moderni, tra cui auto, camion, treni e aerei, contengono numerosi sistemi embedded che gestiscono le varie funzioni del veicolo, come il controllo del motore, il sistema di frenata, il sistema di navigazione e l'illuminazione.
• Dispositivi di comunicazione: molti dispositivi di comunicazione, come smartphone, tablet e router Wi-Fi, contengono sistemi embedded che gestiscono la connessione di rete e le varie funzioni del dispositivo.
• In generale, molti dispositivi elettronici moderni contengono sistemi embedded che gestiscono le loro funzioni principali e offrono una vasta gamma di funzionalità avanzate.