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Sistemas embarcados (ou sistemas integrados) são sistemas de computação especializados projetados para realizar funções específicas dentro de um dispositivo maior. Eles são compostos por hardware e software dedicados a uma tarefa ou conjunto de tarefas pré-definidas, geralmente com requisitos de tempo real e de recursos limitados.
Esses sistemas estão a ser comumente usados em IoT (Internet Of Things), ou simplesmente internet das coisas. Onde visa integrar esses sistemas ou dispositivos com a internet.
Hoje em dia temos uma variedade de sistemas embarcados que incluem:
Eletrodomésticos inteligentes (como fornos micro-ondas, geladeiras)
Automóveis (como o controle eletrônico do motor, freios ABS)
Dispositivos médicos (monitores cardíacos, bombas de insulina)
Equipamentos industriais (robôs de manufatura)
Dispositivos de comunicação (roteadores, modems)
Como vimos temos vários sistemas embarcados no nosso dia-a-dia, nesses sistemas esta constando também Software como a definição de Sistemas Embarcados mostrou, tais software são realizados com uma variedade de linguagens de programação.
Faremos uma listagem das Linguagens mais usadas nesses sistemas:
1. C: A linguagem mais amplamente utilizada em sistemas embarcados devido à sua eficiência, controle direto de hardware e suporte para programação de baixo nível.
Vantagens: Controle preciso de memória, alta performance, acessibilidade de bibliotecas específicas de hardware.
2. Python: Embora não seja uma linguagem de baixo nível, é usada em protótipos de sistemas embarcados e em aplicações de alto nível em dispositivos com mais capacidade, como Raspberry Pi.
Vantagens: Facilidade de uso, leitura de código e uma vasta gama de bibliotecas.
Desvantagens: Menor controle sobre hardware e menos eficiente em termos de desempenho e uso de recursos.
3. C++ : Extensão do C com suporte para programação orientada a objetos, usada em projetos mais complexos que exigem modularidade e abstração.
Vantagens: Permite a criação de sistemas mais organizados e escaláveis, sem sacrificar muito a eficiência.
4. Assembly : Linguagem de baixo nível usada para programar diretamente o hardware, permitindo controle absoluto sobre os recursos.
Vantagens: Ideal para otimizações extremas de desempenho e uso de memória, mas difícil de manter e desenvolver.
Desvantagens: Muito dependente do hardware, o que dificulta a portabilidade entre diferentes plataformas.
5. Ada: Uma linguagem orientada a sistemas críticos, especialmente usada em sistemas embarcados que exigem alta confiabilidade e segurança (por exemplo, em aviação e sistemas militares).
Vantagens: Forte verificação de tipo e mecanismos robustos de detecção de erros
Existem outras linguagens para que visam o desenvolvimento de sistemas, tais como: Java, Rust e Java Script. Como vimos as linguagens que são usadas nos sistemas embarcados são linguagens que facilitam a manipulação do hardware e dos periféricos.
Quais são aplicações praticas desses sistemas?
Tais sistemas estão em nossas vidas, podemos dizer que é como ar que respiramos hoje em dia desde automóveis á processamento de dados.
Algumas áreas e exemplos de uso:
1. Automotivo
Unidade de Controle do Motor (ECU): Controla o funcionamento do motor para melhorar eficiência, reduzir emissões e garantir segurança.
Airbags: Sistemas embarcados são responsáveis por detectar colisões e acionar os airbags em frações de segundo.
2. Dispositivos Eletrônicos de Consumo
Smartphones: Sistemas embarcados controlam sensores, câmeras, conexões de rede e funções básicas do dispositivo.
Smart TVs: Processam imagens, executam aplicativos, conectam-se à internet e reproduzem mídia.
3. Dispositivos IoT (Internet das Coisas)
Automação Residencial: Sensores de temperatura, iluminação inteligente, fechaduras e termostatos controlados remotamente.
Wearables (dispositivos vestíveis): Relógios inteligentes, pulseiras fitness e outros dispositivos que monitoram saúde e atividade física.
Cidades Inteligentes: Sensores de tráfego, iluminação pública inteligente e monitoramento de qualidade do ar.
Existem outras áreas em que esses sistemas são usados e utilizados este é apenas um resumo do que podemos encontrar no mercado.
Vale a pena aprender sobre sistemas embarcados?
Vale muito a pena muito ter conhecimento e se envolver com essa área, mas esta área é para quem esta mais acostumados com hardware aquele que quer ir mas a fundo sobre o que realmente se passa além dos dispositivos. Conhecimentos como Sistemas Digitais, Registros, Microprocessadores, Microcontroladores e a boa Eletrônica serão fundamentais para este processo.
Uma boa sugestão para começar seria C, mas se já vens de uma linguagem como Python e aprender sobre os sistemas embarcados com Raspberry Pi facilitaria muito na criação de varias coisa elegantes e precisas no mundo moderno.
