Enfóquese en la Innovación, No en la Implementación

Las Mejores Herramientas de Ingeniería Hacen la Diferencia

Las herramientas de software juegan un papel crítico en el diseño y el desarrollo de sistemas de hoy en día. En el pasado, muchos diseños embebidos fueron dictados por las capacidades del hardware y la posibilidad de mapear su diseño a requerimientos del sistema. Gracias a la reducción en la potencia, coste, y tamaño del hardware embebido en la última década, el hardware ya no tiene que dictar las selecciones del diseño embebido. La productividad lo hace.

Colóquese en los Hombros de los Gigantes de la Tecnología

El estado de las herramientas de ingeniería en cualquier momento en el tiempo tiene un impacto directo en la tasa de descubrimiento e innovación. Es fácil soñar en ir al pasado e  “inventar” un dispositivo tecnológico antes del progreso histórico. Imagine la riqueza que uno podría generar en el año 1900 con el conocimiento que tenemos hoy en día de los transistores y la electrónica de estado sólido. Si intentamos llegar al límite, podemos pensar cómo de atrás en el tiempo podemos ir y aun tener la infraestructura y conocimiento de los primeros principios para llevar estas invenciones a la vida. Por ejemplo, aunque conozco la teoría (por la universidad) de varias tecnologías de transistores (el bloque constructor de la electrónica moderna), ¿cuál es el primer paso para crear uno desde materiales en bruto? No tengo idea de cómo crecer germanio cristalino. Wikipedia me informó que el germanio utilizado en los primeros transistores no fue descubierto hasta 1886, por lo que inventar el transistor antes de 1886 también requeriría descubrir y refinar dicho material. Desafortunadamente, Wikipedia tampoco existía en 1886.

Viajando mucho más atrás en el tiempo, el aspirante a inventor pierde más infraestructura clave, tal como la bombilla de luz de Edison, y acceso fiable a la electricidad. Yendo lo suficiente atrás en el tiempo, los avances requeridos para construir y demostrar un transistor serían descartados como “mágicos,” y lo más seguro es que el público rechazaría la tecnología simple. Incluso si un viajero en el tiempo pudiera crear un transistor funcional antes de que los científicos en Bell Labs lo hicieran en los años 1950, ese momento en el tiempo aún estaría a años de la infraestructura necesaria para comercializar dicha invención.

Esto me recuerda que vivimos en un tiempo cuando la ciencia y tecnología de vanguardia en que nos apoyamos están construidas en el conocimiento de generaciones de ingenieros, investigadores, y científicos. Muchos de los grandes descubrimientos de la historia ocurrieron como resultado del aprendizaje y perfeccionamiento de tecnologías fundamentales, no como un milagro de ocurrencias. Sería imposible crear el teléfono antes de entender la electricidad y el magnetismo. Nos llevó más de 80 años en ir de la invención del primer teléfono a la introducción de la marcación por tonos. En los 50 años desde la marcación por tonos, hemos visto que los teléfonos han evolucionado a inalámbricos, celulares, y de tecnologías de Internet. Hoy en día, el teléfono inteligente abarca la funcionalidad de un rango de dispositivos desde correo electrónico hasta navegación web.

Para que la tecnología y la innovación se continúen desarrollando, ingenieros y científicos deben utilizar herramientas y métodos actuales. Con demasiada frecuencia, he visto proyectos retrasados debido a que un equipo de diseño utiliza métodos de diseño anticuados o herramientas obsoletas – todo a nombre de mantener el control a bajo nivel de un diseño. Como proveedor de herramientas de ingeniería, National Instruments está comprometido a evitar que los proyectos de mañana tengan retrasos innecesarios proporcionando las tecnologías más productivas a la comunidad científica y de ingeniería.

Cójalo listo para utilizarse y defínalo con Software

Regresando a la observación del teléfono inteligente, podría argumentar que el teléfono inteligente no es la implementación ideal de un dispositivo móvil de correo electrónico. Por ejemplo, los teclados pequeños son mucho menos efectivos para escribir correos electrónicos que los teclados de tamaño completo.

A pesar de estos defectos, el teléfono inteligente es extremadamente popular para el correo electrónico. Uno de los principios claves que impulsan tal adopción en los teléfonos inteligentes de hoy en día es que utilizan una plataforma definida en software. Por primera vez en la historia, los desarrolladores de teléfonos celulares abrieron su espacio de trabajo a un mundo de desarrolladores de aplicaciones. Sería extremadamente difícil para una compañía pequeña construir un dispositivo de juegos portátil o cliente de correo electrónico. La complejidad de ingeniería y el coste por unidad para construirlo tendría como resultado un precio muy arriba del presupuesto del consumidor casual. Debido a que las plataformas habilitadas por software como iOS y Android, cientos de desarrolladores de aplicaciones pueden construir juegos y utilerías y venderlas por menos de un dólar en plataformas  de teléfonos inteligentes.

La arquitectura NI LabVIEW de E/S reconfigurable (RIO) proporciona beneficios similares para equipos que están construyendo control embebido y sistemas de monitorización. NI CompactRIO y NI PXI  proporcionan una plataforma flexible comercial, y el software de diseño de sistemas LabVIEW es el lenguaje único de desarrollo común que usted puede utilizar para personalizar la funcionalidad de sus sistemas embebidos. La productividad del diseño embebido es impulsada por la estrecha integración entre herramientas de software que exponen las capacidades del hardware comercial con un entorno de software que es tan intuitivo, que casi todos los ingenieros y científicos pueden utilizarlo, no solo aquellos entrenados en software embebido, desarrollo de firmware, o lenguajes descriptores de hardware. Además del diseño de electrónica y la infraestructura de software de la arquitectura LabVIEW RIO, el diseño mecánico también es simplificado. Los diseñadores que utilizan plataformas comerciales, definidas en software, evitan la mayoría del proceso de diseño mecánico.

Mantenga su equipo pequeño

Cuando utiliza un enfoque basado en plataforma con hardware comercial, usted puede mantener su equipo de diseño de sistema embebido tan pequeño como sea posible. Un equipo de diseño de expertos en el dominio y arquitecturas de sistema está en fuerte contraste a equipos de diseño grandes que utilizan herramientas tradicionales. Los equipos de diseño grandes pueden ser ineficientes y caer en dificultades ejecutando todas las necesidades de diseño en paralelo sin crear una lista cambiante de necesidades. Incluso especificar los requerimientos del sistema puede ser un reto. Los equipos de diseño grandes frecuentemente tiene dificultad mapeando los requerimientos del mercado en características del sistema. Por ejemplo, el mercado del equipo expertos de dominio científico podrían tener problemas comunicando el rendimiento preciso, exactitud, o comportamiento del sistema a otros miembros del equipo. Converger en el diseño correcto y conjunto de características podría requerir múltiples iteraciones y revisiones del sistema. Los expertos de dominio y arquitectos de sistema utilizando una herramienta de diseño común trabajan juntos más de cerca, iteran más rápido, y mapean los requerimientos del mercado de una mejor manera para la implementación. Con herramientas comerciales a nivel sistema, un equipo pequeño de expertos en el dominio y arquitectos de sistemas pueden colaborar utilizando una herramienta común de diseño para implementar un mejor sistema de manera más eficiente, llegar al mercado más rápido, y reducir costes.

La prueba de que equipos de diseño más pequeños pueden construir sistemas embebidos más rápido que equipos grandes utilizando herramientas tradicionales se encuentra en los resultados de una encuesta reciente del mercado de sistemas embebidos. NI trabajó con Wilson Research para comparar las respuestas de equipos de diseño que utilizan el enfoque de diseño gráfico de sistemas basado en herramientas de NI comparado al mercado general, el cual se enfoca en gran parte en programación C/C++ y hardware diseñado de manera personalizada. Los encuestados de NI indicaron que en promedio el tamaño de su equipo fue menor de la mitad del mercado general, y completaron proyectos en aproximadamente la mitad del tiempo.

Recuerde el mantenimiento del sistema

Otro aspecto crítico del diseño de sistemas es el mantenimiento. Debido a que los dispositivos embebidos viven en el mercado por años o décadas, es esencial que el diseño del hardware y las herramientas de desarrollo de software ofrezcan soporte a largo plazo. Frecuentemente, es improbable que el equipo completo de desarrollo esté disponible cuando se requieran actualizaciones de dispositivo, y la disponibilidad futura de otros desarrolladores competentes/entrenados debería ser considerada. El seleccionar herramientas de software establecidas y proveedores acreditados ayudará a mitigar los retos del soporte de sistemas embebidos a largo plazo. En más de 25 años de vida de LabVIEW, NI ha mantenido la portabilidad del código a través de múltiples sistemas operativos, arquitecturas de procesamiento, y modelos de computación. Por el lado del hardware, NI RIO mantiene un balance de dispositivos utilizando la última generación de tecnología y sostiene el hardware existente para disponibilidad a largo plazo. Los diseñadores de sistemas embebidos tienen la libertad de sacar provecho del hardware de alto rendimiento y la actualización de sistemas existentes con solo mover el código LabVIEW existente a la última generación de hardware.

Las Innovación de hoy en día son las escaleras de mañana

No podemos esperar que la tecnología permanezca inmóvil. La ley de  Moore dicta que la tecnología de procesamiento basada en transistor continuará mejorando a una tasa exponencial. Para mantener el paso de la innovación, necesita un socio fiable con hardware fiable y herramientas de software que se mantengan con los cambios acelerados en los sistemas embebidos. Cuando utiliza la arquitectura LabVIEW RIO, usted puede enfocarse en innovar dentro de su dominio de habilidad específico. En lugar de reflejarse en pasadas innovaciones e imaginar los cambios en la historia, debemos ver hacia adelante y acoplarnos a la ola de nueva tecnología. Al colocarse en los hombros de los gigantes de la industria electrónica, los ingenieros de hoy en día tienen una oportunidad real de cambiar la historia.

Para ver opciones de hardware y software que utilizan la arquitectura LabVIEW RIO, visite ni.com/embeddedsystems.