I microcontrollori stanno alla base di miliardi di dispositivi elettronici. Dall’industria all’automotive, passando per l’Internet of Things (IoT), questi piccoli ammassi di silicio riescono a rivoluzionare ogni giorno il nostro modo di vivere e lavorare. Nel 2024, sono diverse le tendenze nel mondo dei microcontrollori in termini di tecnologia. Ecco 10 trend più significativi.
Più funzioni integrate
Una delle tendenze più interessanti è sicuramente quella che riguarda l’integrazione di più funzioni. Immagina di trovare un microcontrollore che da solo è in grado di fare tutto quello serve per un determinato progetto. I produttori stanno incorporando sempre più funzionalità direttamente nelle unità microcontrollore, come crittografia hardware, comunicazioni wireless e persino capacità di intelligenza artificiale.
Tali avanzamenti stanno abilitando una nuova generazione di dispositivi compatti, connessi e sicuri, spianando la strada a applicazioni più sofisticate sia nel settore dei consumatori che in quello industriale.
Una maggiore integrazione semplifica le complessità di progettazione, riducendo notevolmente il numero di componenti necessari e le dimensioni complessive dei dispositivi.
Consumo energetico ridotto
Con la crescente enfasi sulla sostenibilità, l’efficienza energetica è diventata cruciale più che mai. I nuovi MCU sono progettati per operare con un consumo energetico minimo, estendendo la durata delle batterie nei dispositivi portatili e riducendo l’impatto ambientale. In questo caso, a fare la differenza sono delle nuove tecniche di gestione dinamica della potenza e materiali semiconduttori innovativi. Ad esempio, gli sviluppi nei semiconduttori a base di nitruro di gallio stanno aprendo nuove possibilità.
Sicurezza Avanzata nei Microcontrollori
La sicurezza è una delle principali preoccupazioni nell’era dell’IoT, ma non solo. Per quanto concerne l’autenticazione, crittografia hardware e processi di aggiornamento del firmaware, i moderni microcontrollori devono poter fare affidamento su meccanismi di sicurezza perfetti. Tali funzionalità sono vitali nella protezione dei dati sensibili e nella prevenzione di varie minacce alla sicurezza informatica, che spesso colpiscono dove meno ce lo si aspetta.
Maggiore Potenza di Elaborazione
Il 2024 è l’anno in cui la potenza di elaborazione dei microcontrollori sta migliorando esponenzialmente. Vediamo MCU con frequenze di clock più elevate, architetture multicore e più memoria. Questa tendenza, consente la creazione di sistemi embedded in grado di eseguire algoritmi complessi per grandi moli di dati, anche in tempo reale, riducendo la necessità di calcoli basati su cloud. Prendi, ad esempio, i veicoli autonomi: la velocità di elaborazione insieme all’affidabilità richiesta richiede microcontrollori con alte capacità di elaborazione.
Più piccolo è meglio
Grazie ai continui progressi tecnologici, i microcontrollori diventano sempre più piccoli e più potenti, il che consente di progettare dispositivi più piccoli e leggeri. L’aspetto della miniaturizzazione è di enorme importanza per moltissime applicazioni, non solo una tendenza nei microcontrollori nel 2024. Come per le applicazioni indossabili e mediche, dove lo spazio vale oro.
Con i recenti sviluppi nella litografia e nei materiali semiconduttori, possiamo aspettarci MCU in via di sviluppo sempre più piccoli che non sacrificano le prestazioni.
Maggiori Opzioni di Connettività
La connettività è la chiave del futuro. La connettività è la chiave dei microcontrollori. Nessun refuso: nel 2024 stanno crescendo le opzioni di connettività supportate dal MCU, come Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee e LoRa. Ciò permetterà a un dispositivo di comunicare in tutti gli scenari, rendendone possibile l’integrazione in tutte le applicazioni orientate ad un futuro connesso. Come ad esempio nell’Industria 4.0.
Questa tendenza consente ai dispositivi di interagire più efficacemente all’interno dell’ecosistema IoT e IIoT, migliorando lo scambio di dati, il monitoraggio remoto e le capacità di controllo, che sono cruciali per applicazioni che vanno dalle case intelligenti all’automazione industriale.
Espansione nelle Applicazioni Automotive
L’industria dell’automazione continua a guidare l’innovazione nei microcontrollori. I veicoli più moderni si affidano agli MCU per tutto, dagli standard e dai dispositivi di controllo del motore ai sofisticati sistemi di assistenza al conducente. La tendenza verso veicoli elettrici e autonomi richiede MCU ad altissima affidabilità e in grado di elaborare in tempo reale. Prendi ad esempio i veicoli elettrici emergenti, ogni loro componente, dal motore al sistema di intrattenimento, è controllato da un microcontrollore.
Focus sulla Sostenibilità
C’è anche una crescente attenzione alla sostenibilità. I fornitori di microcontrollori stanno cercando di rendere i processi di produzione più sostenibili attraverso l’utilizzo di materiali riciclati e processi produttivi a basso impatto ambientale. Inoltre, la migliore efficienza energetica degli MCU di nuova generazione contribuirà a diminuire l’impronta ecologica dei dispositivi elettronici.
Adozione dell’Architettura RISC-V: Una tendenza motivata
Un’altra tendenza emergente in atto riguarda lo sviluppo di microcontrollori specificamente progettati per applicazioni particolari. Come il settore medicale, automotive, IoT e industriale. Questi MCU sono ottimizzati per rispondere alle esigenze particolari di ciascun settore, offrendo prestazioni superiori e maggiore efficienza.
RISC V è una architettura di processore open source che sta cambiando il modo in cui pensiamo alla progettazione e implementazione di hardware e software. Se sta emergendo rapidamente come l’architettura preferita, lo deve all’alto grado di flessibilità e scalabilità che offre.
Un elemento distintivo di RISC V è la sua architettura modulare che consente estensioni personalizzate. Gli ingegneri possono integrare istruzioni specifiche che ottimizzano le prestazioni per applicazioni particolari, come l’elaborazione di dati crittografici, operazioni di intelligenza artificiale e molto altro ancora. Questa flessibilità si traduce in vantaggi reali per l’utente finale, offrendo processori che possono specializzarsi per compiti mirati, aprendo nuovi orizzonti nell’ottimizzazione di software e hardware.
Quindi RISC-V non solo è una tendenza, ma una vera e propria rivoluzione.
Supporto Avanzato per l’Intelligenza Artificiale
Nel 2024, un altro trend emergente è l’integrazione avanzata dell’intelligenza artificiale nei microcontrollori. I nuovi MCU sono progettati per supportare algoritmi di machine learning direttamente a livello di chip, consentendo l’analisi dei dati in tempo reale senza la necessità di inviare informazioni a server remoti. Questo è particolarmente utile per le applicazioni IoT, dove la latenza e la larghezza di banda sono limitati. Un esempio? Un sistema basato su microcontrollore per il riconoscimento delle emozioni umane con Edge-AI e termografia a infrarossi.
Il Futuro dei Microcontrollori
Il futuro dei microcontrollori è brillante e pieno di opportunità. Con lo sviluppo sempre crescente della tecnologia e l’aumento nell’uso di applicazioni innovative, i microcontrollori continueranno ad essere sviluppati in modo da soddisfare meglio le esigenze di questi mercati emergenti. Infine, vediamo una crescita nelle collaborazioni tra produttori di microcontrollori e altre aziende tecnologiche. Queste partnership mirano a sviluppare ecosistemi completi che includono software, strumenti di sviluppo e piattaforme di connettività. Tali ecosistemi facilitano lo sviluppo rapido e l’integrazione di nuove soluzioni, permettendo ai produttori di dispositivi di portare innovazioni sul mercato più rapidamente e con maggiore efficienza
