Markaður fyrir innbyggða kerfi í heild hefur vaxið töluvert á undanförnum árum. Með tilkomu Internet of Things (IoT) og Industrial Internet of Things (IIoT) hefur innbyggð kerfistækni orðið örum vexti snjallra og tengdra IoT vistkerfa. Hinn breiði, fjölbreytti og mjög sundurlausi innbyggða kerfismarkaður inniheldur hugbúnað, þróunarpalla og vélbúnað. Fleiri og fleiri atvinnugreinar, vörur og þjónusta treysta nú á innbyggð kerfi. Iðnaðarmarkaðir fyrir innbyggð kerfi eru meðal annars fjarskipti, bifreiðar, flugvélar, rafeindatækni, herkerfi, auk iðnaðarstýringar og fleira, þar á meðal snjallborgir.
Innbyggð kerfi eru venjulega einhver samsetning af vélbúnaði og hugbúnaði með föstum eða forritanlegum aðgerðum. Innbyggð kerfi geta verið hönnuð til að styðja við eina eða fleiri sérstakar aðgerðir í stærra kerfi. Sem dæmi má nefna iðnaðarstýringarkerfi og -vélar, bíla, herkerfi eins og flug- og vopnakerfi, lækningatæki, neysluvörur, snjallsíma og sjálfvirkni bygginga.
Fyrir einföld,-mikil innbyggð tæki fyrir neytendamarkaðinn gæti innbyggða kerfiskostnaðurinn verið 99% vélbúnaður og 1% hugbúnaður. Hins vegar, fyrir mjög sérhæfð,-innbyggð kerfi með litlu magni sem notuð eru í flugvélum, bifreiðum eða mjög áreiðanlegum iðnaðarstýringum, getur hugbúnaðurinn verið 95% af kostnaði innbyggða kerfisins ef hann felur í sér prófun og uppfyllir staðla flókinna forrita. Til að flækja málin enn frekar er engin skýr lína á milli innbyggðra kerfa og tölvu. Jafnvel í dag er nokkur umræða um hvort snjallsími eða snjall IoT hlið sé innbyggt kerfi eða sjálfstæð tölva. Þar sem hefðbundnar IoT-gáttir safna þráðlausum skynjaragögnum og ýta þeim í skýið, geta nýjar snjallar IoT-gáttir og brún tæki stutt staðarnet, WAN, Vélbúnaðaríhlutir fyrir innbyggða kerfismarkaðinn innihalda flís, prentplötur, fastbúnað, marktæki og fleira. Hugbúnaðarþættir eru þróunarpallar,{10}}rauntímastýrikerfi (RTOS), prófun og fleira. Auðvitað styður heildarmarkaðurinn fyrir þessi innbyggðu kerfi miklu stærri tæki og vélar.
Innbyggð tæki eru oft knúin af hugbúnaði sem er samþættur vélbúnaði, þar á meðal kerfi-á-flís (SoCs), field-forritanleg hliðarfylki (FPGAs), samþættar hringrásir (IC) sem eru hannaðar til að vera forritaðar af innbyggðum forriturum fyrir sérstakar aðgerðir og aðrar útgáfur af fastbúnaði. Þetta gerir það að verkum að erfitt er að aðgreina hugbúnað frá vélbúnaði. Framleiðendur innbyggðra kerfa á þessum markaði kunna að innihalda þá sem bjóða eingöngu upp á hugbúnað, svo sem þróunar- og prófunarverkfæri og rauntímastýrikerfi (RTOS). Eins og þeir sem bjóða einnig upp á FPGA, SoCs og aðrar fastbúnaðarvörur.
Í heildina eru innbyggð kerfi mjög þroskuð tækni og með áframhaldandi þróun nýrra og öflugri örgjörva getur tæknin nú stutt við næstu kynslóð snjalltækja, véla, tækja og verksmiðja. Innbyggð kerfi tákna lykiltækni fyrir snjallar, tengdar vörur, vélar og kerfi sem ná yfir iðnaðarinternet hlutanna og styðja stafræna umbreytingu heilu atvinnugreinanna.
Ein helsta þróunin í innbyggðu rýminu er tilkoma snjalltækja sem munu hjálpa til við að gera iðnaðarframleiðslukerfi og vinnslustöðvar að hluta af stafrænu fyrirtæki. Innbyggð upplýsingaöflun í skynjurum og öðrum mælitækjum mun leyfa aðgang, samansöfnun og greiningu gagna til að styðja við háþróaða greiningu, sem gerir framleiðslukerfi og búnað að hluta af iðnaðar IoT vistkerfi og stafrænum tvíburum. Þetta er að verða lykiltækni sem gerir kleift að hámarka líftíma eigna, sérstaklega rekstrar- og viðhaldsstig.
Til að nýta viðskiptatækifærin þurfa bæði tækniveitendur skýja og framhliða innviða að halda áfram að stækka til að styðja við milljarða skynjara og tugþúsundir greindra kerfa. Edge tæki verða að vera tengd og greindur. Markaður fyrir innbyggða kerfi í heild er í stakk búinn til að vaxa verulega vegna mikillar eftirspurnar eftir upplýsingaöflun á jaðrinum. Vaxandi IoT vistkerfi og stöðug framþróun iðnaðar sjálfvirkni yfir í net-líkamleg kerfi sem byggjast á forspár- og forskriftargreiningum mun á endanum leiða til sjálfstæðra og sjálfgræðandi kerfa. Þetta mun vera stór iðnaður drifkraftur fyrir vöxt innbyggðra kerfa.
Innbyggð kerfi í iðnaði
Innbyggð kerfi hafa verið mikil tækni í atvinnugreinum eins og flug- og varnarmálum, bifreiðum, lækningatækjum, fjarskiptum og iðnaðar sjálfvirkni í áratugi. Eftir því sem örgjörvaarkitektúr hefur þróast og hægt er að fella meira tölvuafl inn í kerfi og tæki, hefur greind og virkni þessara kerfa aukist veldishraða. Þetta hefur gert vörur sem hafa jafnan notað innbyggð kerfi snjallari og öflugri og hefur gert vörur í öðrum atvinnugreinum (neysluvörur, heimilistæki, íþróttavörur o.s.frv.) snjallar og tengdar. Innbyggð kerfi eru að verða óaðskiljanlegur hluti af nánast öllu í lífi okkar.
Bílar
Eins og er, tákna bílaforrit stærsta notkun innbyggðra kerfa og mun líklega verða áfram stærsti hlutinn um ókomin ár. Í bifreiðum eru innbyggð kerfi notuð til upplýsinga- og afþreyingar, öryggis, meðvitundar ökumanns, viðhalds og heildarkerfisstýringar ökutækisins. Þörfin fyrir stækkun ökutækja með háþróaðri leiðsögu, ökumannsaðstoð og ökutækis-til-götusamskiptamöguleika mun aðeins auka eftirspurn eftir innbyggðum kerfum. Að auki stækkar snjöll kerfisstýring með tilkomu tvinn rafbíla og rafbíla.
Þar að auki munu ný sjálfsjálfráð ökutæki þurfa mjög snjöll kerfi. Miklu flóknari en innbyggð kerfi í farartækjum nútímans. Tölvukerfi í þessum farartækjum þurfa að keyra margs konar flókinn gervigreindarhugbúnað og kerfi fyrir siglingar, vega- og ökutækisskynjun, umferðarmynstur, skynjun gangandi vegfarenda, áhættuskynjun og mat og fleira. Ný kynslóð af örgjörvum er í þróun fyrir innbyggð kerfi til að uppfylla þessar tölvu- og upplýsingakröfur.
Innbyggt kerfi bílagreindar
Þegar rætt er um gervigreind í bílaiðnaðinum er það fyrsta sem kemur upp í huga flestra sjálfkeyrandi-bílar. Það er enginn vafi á því að þróun ökumannslausra bíla er mjög virkt rannsóknarsvið og að tæknin verður raunhæfur hluti af samgöngum í framtíðinni, ef ekki í náinni framtíð. Hins vegar er raunveruleikinn í dag sá að reiknirit fyrir vitsmunalegt nám eru fyrst og fremst notuð til að bæta skilvirkni, öryggi og auka virði við ferla í kringum hefðbundin handknúin farartæki.
Þangað til bílaiðnaðurinn er tilbúinn til að setja gervigreind „á bak við stýrið“ mun hann fyrst vilja beita því á núverandi framleiðslutæki með margs konar-aðstoðartækni. Aðstoðareiginleikar ökumanns sem eru innbyggðir í ökutæki sem koma úr framleiðslulínunni í dag geta hjálpað ökumönnum að líða vel með gervigreind áður en ökutækið verður að fullu sjálfstætt.
Með því að fylgjast með tugum skynjara um borð getur gervigreind greint hættulegar aðstæður, bremsað sjálfkrafa og stjórnað ökutækinu til að forðast slys og greint og varað ökumenn við hættum í og við önnur ökutæki.
Eitt svæði þar sem bílaviðskiptavinir nota gervigreind eins og er er gervigreind-skýjaþjónusta fyrir forspárviðhald. Ólíkt hefðbundnum ökutækjum geta tengd ökutæki gert meira en að vara ökumenn við með því að athuga vélarljós og viðvaranir um lága dekk. Í mörgum af nýjustu gerðunum fylgjast innbyggð gervigreind reiknirit með hundruðum skynjara og geta greint vandamál áður en þau hafa áhrif á rekstur ökutækis. Með því að fylgjast með þúsundum gagnapunkta á sekúndu getur gervigreind greint litlar breytingar sem gætu bent til bilunar eða bilunar íhluta.
Heilsugæsla
Heilsugæsla er eitt af þeim forritum sem þróast hraðast fyrir innbyggð kerfi. Sem dæmi má nefna að handfesta og flytjanleg meðferðartæki, svo og tæki og búnaður sem notaður er til að fylgjast með lífsmörkum, nýta innbyggt kerfi mikið. Með litlum innbyggðum kerfum sem fylgjast með hjartslætti eða bera kennsl á stíflaðar slagæðar hefur innbyggð tækni einnig rutt sér til rúms í flóknum skurðaðgerðum.
Þó að líkamleg stærð hálfleiðara, örgjörva og flísa í innbyggðum kerfum sem notuð eru í heilbrigðisþjónustu hafi minnkað, sjáum við líka veldisvísis aukningu á greind og virkni. Þetta mun gera nýrri kynslóð lækningatækja kleift að virka og grípa inn í líkamann og líffæri hans á nýjan og nýstárlegan hátt. Örsmá en öflug tæki munu geta fjarstýrt og ákvarðað stöðu margra sjúklinga í gegnum fartæki tengd vefgreiningarmiðstöðvum-.
Rafeindatækni
Rafeindatækni hefur verið stór markaður fyrir innbyggð kerfi í áratugi, en með tilkomu Internet of Things (IoT) fær markaðurinn nýja þýðingu. Snjalltengdar vörur krefjast nýrra hönnunarstaðla og innbyggð upplýsingaöflun er orðin stór hluti. Frumkvöðlaverkfræðingar kunna að fella nýjar gerðir af skynjurum og hugbúnaði inn í vörurnar sem þeir hanna.
Gildi þess að tengja saman vélar og eignir í verksmiðjum og innviðum er vel þekkt, sérstaklega þar sem það snýr að því að draga úr ófyrirséðum niðritíma og hagræða rekstur. Aftur á móti mun það vera gríðarlegt gildi í því að tengja neytendavörur (snjallsíma, hjartsláttarmælingartæki, snjalltæki, lýsingu, öryggi o.s.frv.) til að fylgjast með, fylgjast, stjórna og stilla. Þetta á ekki bara við um notendur vörunnar heldur einnig um langlífi vörunnar, sem mun bæta hönnun vörunnar í framtíðinni, sem og stærri kerfin sem þessar vörur eru í.
Sjálfvirkni bygginga
Sjálfvirknikerfi fyrir snjallbyggingar og loftræstikerfi nýta innbyggðan hugbúnað og vélbúnað sem og iðnaðinn og mun vaxa hratt á næstu árum. Þegar við komum inn á tímum snjallbygginga og snjallborga mun innbyggð upplýsingaöflun verða óaðskiljanlegur hluti af þessum greindu kerfum. Sjálfvirkni bygginga byggir fyrst og fremst á eftirliti og viðhaldi umhverfisaðstæðna, lýsingu og aðgangsstýringu. Eftir því sem kerfi verða snjallari getur virkni snjallbygginga stækkað í forspár- og forskriftarkerfi sem ákvarða bestu aðstæður. Að lokum er markmiðið að fara yfir í fullkomlega sjálfstæð og sjálf-græðandi kerfi. Þessi kerfi verða byggð á gervigreind og vélanámi, allt byggt á innbyggðri greind.