Microelectronica

SISTEMAS EMBEBIDOS EN LA INDUSTRIA AUTOMOTRIZ

Como parte de la estrategia conjunta de la Secretaría de Economía (a través de su Programa Gacela) y de la Fundación México - Estados Unidos para la Ciencia A.C. (FUMEC) para fomentar el desarrollo empresas innovadoras con visión global, se llevó a cabo un estudio de oportunidades de negocio en Electrónica Automotriz, específicamente en el nicho de Sistemas Embebidos, con apoyo de consultores de TechBA Madrid. En este documento se describen algunas de las principales oportunidades de crecimiento del subsector, además de las líneas tecnológicas de vanguardia y los estándares requeridos para una empresa que desee incursionar en el mercado de los sistemas embebidos del sector automotriz.

Los mensajes que encontrarás en este folleto constituyen una invitación a que te acerques a las redes y servicios que estamos construyendo para fortalecer tus estrategias de crecimiento tanto en mercados nacionales como internacionales.

Algunos de los mecanismos que están a tu disposición son el Programa de Aceleración Internacional TechBA, los servicios de la Coordinación del Sector Automotriz de FUMEC y el Sistema de Asistencia Tecnológica Empresarial, que te

Facilitan la incursión en estas nuevas oportunidades y el acceso a apoyos del programa Gacela.IDOS

Para fines de este estudio, un Sistema Embebido (o integrado) es un sistema computarizado especializado que es parte de un dispositivo o máquina mayor, que cumple funciones de monitoreo o control. Típicamente, un sistema integrado está armado en una tarjeta única con un microprocesador y memoria ROM. En la práctica muchos sistemas que poseen una interfaz digital (relojes, micro-ondas, automóviles) utilizan sistemas embebidos. Algunos sistemas embebidos incluyen un sistema operativo, pero muchos son tan especializados que toda la lógica puede implementarse en un solo programa. El sector de los sistemas embebidos se ha convertido en unos de los más atractivos debido a su clara vocación de futuro en cualquier ámbito de la sociedad: comunicaciones móviles, tráfico y transporte (aéreo, autopistas), electro medicina, hogar inteligente, juguetes inteligentes, electrónica en el automóvil.

Estadísticas conservadoras estiman que para el año 2010 se doble la inteligencia integrada, llegando hasta los 16 billones de unidades, unos 3 dispositivos por persona en la Tierra; que el crecimiento anual entre 1999-2011 sea de un 10,3%,

superior a los previsto para el sector TIC, el más dinámico de todos los sectores industriales. Este impacto es muy elevado y afecta a todos los sectores: doméstico, defensa, automoción, medicina, comunicaciones, transporte… sin excepción.

Para Kostas Glinos, director del Programa de Sistemas Integrados del Programa Marco de la Unión Europea, las cifras son asombrosas: se estima que más del 90 por ciento de todos los equipos informáticos se encuentran en sistemas integrados y no en sistemas de sobremesa.

En términos de valor de mercado, por ejemplo, sólo el sector automovilístico representa cerca del 5 por ciento del mercado mundial de semiconductores (unos 200,000 millones de euros en 2005).

Más impresionante aún es la forma en que los sistemas embebidos aumentan el valor de muchos productos. Por ejemplo, los sistemas integrados representan actualmente el 20 por ciento del valor total de un automóvil medio y en 2009 este valor fue del 36 por ciento. Ese mismo año, la electrónica y el software integrados constituyeron el 22 por ciento del valor de los sistemas de automatización industrial, el 41 por ciento de la electrónica de consumo y el 33 por ciento de los equipos médicos. El índice de crecimiento supera actualmente el 10 por ciento anual en todos los sectores de aplicación y se espera que en 2020 haya más de 40,000 millones de chips integrados en todo el mundo.

Los retos relativos al diseño de los sistemas integrados cambian constantemente. Entre estos retos destacan los esfuerzos por conseguir más rendimiento, menores costos y tamaños, mejor administración de la complejidad y la conectividad.

Complejidad

Hoy día, un sistema integrado puede constar de cientos de miles de líneas de código de programación. Cada vez más frecuentemente, los productos incluyen sistemas integrados complejos, lo que implica capacidad para integrar mejores prácticas y el desarrollo de plataformas de productos.

Conectividad

Actualmente, los sistemas integrados suelen formar parte de redes distribuidas refinadas, esto es, se integran numerosos dispositivos complejos por medio de buses de campo. La necesidad de conectar diferentes aplicaciones en los sistemas para asegurar la información y los servicios en los dispositivos de campo está impulsando la implantación de tecnologías ICT estándar, como Ethernet y los servicios web.

Utilidad

La interacción del usuario con un dispositivo –desde un panel interno o desde una aplicación de software en el sistema– se ha hecho más compleja. A menudo se ha

subestimado la tarea de ocultar esta complejidad al usuario al crear un dispositivo de fácil uso. Entre las tendencias tecnológicas se citan los dispositivos lógicos programables, como los PLD y los FPGA (Field Programable Gate Array), y los sistemas en chip (SoC).

Sistemas en chips programables

Entre las tendencias está la tecnología SoC de sistemas sobre chips (Systems on a Chip). El surgimiento de SoC permite que sistemas extremadamente potentes hardware y software se ejecuten en plataformas configurables que contienen todos los bloques funcionales de un sistema integrado:

Microprocesadores, DSPs, lógica de hardware programable, memoria, procesadores de comunicaciones y controladores de displays, entre otros ejemplos. Otras tendencias son las de los sistemas internos de comunicación inalámbrica y de los dispositivos integrados, interconectados y auto configurables.

Plataformas programables

Durante los últimos años el diseño se ha concentrado en los SoC complejos y en la reutilización de componentes virtuales, el llamado “diseño basado en plataforma”, una metodología de diseño planificado que reduce el tiempo y el trabajo requeridos –además de los riesgos inherentes al diseñar y verificar un SoC complejo. Para ello se reutilizan ampliamente

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