perspectivas y oportunidades de la educación en sistemas incrustados (embedded systems) m. en c....

Perspectivas y Oportunidades de la Educación en

Sistemas Incrustados(Embedded Systems)

M. en C. Gerardo PadillaDr. Cuauhtémoc Lemus Olalde

Octubre 22-24, 2003

Perspectivas y Oportunidades de la Educación en

Sistemas Incrustados(Embedded Systems)

M. en C. Gerardo PadillaDr. Cuauhtémoc Lemus Olalde

Octubre 22-24, 2003

XVI CongresoNacional

y

II CongresoInternacional

deInformática

y Computación

XVI CongresoNacional

y

II CongresoInternacional

deInformática

y Computación

ContenidoContenido

IntroducciónIntroducción– Conceptos GeneralesConceptos Generales– EjemplosEjemplos

La OportunidadLa Oportunidad– Mercado PotencialMercado Potencial– Oportunidad: PDISOportunidad: PDIS

Estrategia Formación de PersonalEstrategia Formación de Personal

PerspectivasPerspectivas– Cuerpo de ConocimientoCuerpo de Conocimiento

Cuestionamientos y TendenciasCuestionamientos y TendenciasConclusionesConclusiones

Los beneficios de la complejidadLos beneficios de la complejidad

¿Alguna vez tuvo que reiniciar su ¿Alguna vez tuvo que reiniciar su teléfono analógico?teléfono analógico?

¿Cuántas funcionalidades adicionales ¿Cuántas funcionalidades adicionales tenía su teléfono analógico?tenía su teléfono analógico?

IntroducciónIntroducción

Conceptos GeneralesConceptos Generales

Embedded System (Sistema Embedded System (Sistema incrustado - microsistema)incrustado - microsistema)– Un sistema incrustado se define

como la automatización dada por un sistema computacional insertado en algún producto

FirmwareFirmware– Es el programa que es Es el programa que es

almacenado en una memoria de almacenado en una memoria de solo lectura (Programmable solo lectura (Programmable ROM)ROM)


La OportunidadLa Oportunidad

PerspectivasPerspectivas

Cuestionamientos Cuestionamientos y Tendenciasy Tendencias

ConclusionesConclusiones

Características importantes de Características importantes de Sistemas IncrustadosSistemas Incrustados

Interacción estrecha con el Interacción estrecha con el mundo físico mundo físico

Por lo regular opera en tiempo Por lo regular opera en tiempo realreal

Recursos limitados: memoria, Recursos limitados: memoria, energía, tiempo de CPU, etc.energía, tiempo de CPU, etc.

Difícil de modificar una vez que Difícil de modificar una vez que ha sido liberado ha sido liberado – Software debe de ser confiableSoftware debe de ser confiable






Más detalles sobre SIMás detalles sobre SI

Un típico sistema incrustado consiste de una tarjeta de microcomputadora con software en ROM, el cual corre una aplicación con un propósito específico desde que es prendida hasta que es apagada (si esto llega a ocurrir). Un sistema incrustado puede incluir un sistema operativo, no tiene periféricos comunes como teclado, monitor, dispositivo de almacenamiento, etc., o algún tipo de interfase de usuario a menos que sea requerido por el sistema del cual forma parte. Por lo regular debe de proveer respuesta en tiempo real.






Precisión importantePrecisión importante

Sistemas incrustadosSistemas incrustados (Embedded (Embedded systems) forman parte también systems) forman parte también del dominio denominado del dominio denominado

Tecnologías de la Tecnologías de la InformaciónInformación






Sistemas Incrustados (Batería)Sistemas Incrustados (Batería)






Sistemas Incrustados (Energía Sistemas Incrustados (Energía limitada)limitada)






• Es básicamente un servidor de web, que corre en algún dispositivo con el fin de controlar y configurar este a través del web aprovechando la universalidad de esta interfaz

• El mantenimiento al software ocurre en los microcontroladores en red el cual contiene el código de aplicación y código HTML GUI.

• El código puede ser actualizado desde cualquier browser con la apropiada seguridad.

• El costo de administración es reducido drásticamente simplificando mantenimiento y soporte.

Web Server IncrustadoWeb Server Incrustado






Mercado PotencialMercado Potencial

Mercado altamente cotizado por Mercado altamente cotizado por otras naciones (21 Billón USD)* otras naciones (21 Billón USD)*

Mercado*Mercado* ParticipaciónParticipación

Aplicaciones en Aplicaciones en telecomunicaciones, computación, telecomunicaciones, computación, comunicación de datoscomunicación de datos

34%34%

Electrónica de consumoElectrónica de consumo 20%20%

Automatización IndustrialAutomatización Industrial 19%19%

Industria AutomotrizIndustria Automotriz 10%10%

Automatización de oficinasAutomatización de oficinas 8%8%

* Krishnadas, K.C., India Seeks Global Role In Embedded Software, Electronic Engineering Times, April 2003.






PDIS: El Programa para el Desarrollo PDIS: El Programa para el Desarrollo de la Industria de Softwarede la Industria de Software

“…“…elevar y extender la competitividad del país, elevar y extender la competitividad del país, mediante la estrategia de promover el uso y mediante la estrategia de promover el uso y aprovechamiento de la tecnología y de la aprovechamiento de la tecnología y de la información”.información”.– Establecer convenios de transferencia de tecnologíaEstablecer convenios de transferencia de tecnología

Escaparate Tecnológico EuropeoEscaparate Tecnológico Europeo– Fortalecer programas de postgrado y de licenciatura Fortalecer programas de postgrado y de licenciatura

con la currícula propuesta para sistema incrustados (con la currícula propuesta para sistema incrustados (http://www.artes.uu.sehttp://www.artes.uu.se))

Diseño y desarrollo de sistemas incrustadosDiseño y desarrollo de sistemas incrustados– Diseñar programa de capacitación industrialDiseñar programa de capacitación industrial

Centro de Educación (Global education Hub Centro de Educación (Global education Hub (http://www.cnn.com/2003/EDUCATION/10/13/singapor(http://www.cnn.com/2003/EDUCATION/10/13/singapore.education.reut/)e.education.reut/)

– Generar servicios de educación aproximadamente 5% Generar servicios de educación aproximadamente 5% del producto interno bruto para la siguiente décadadel producto interno bruto para la siguiente década

– Mercado de educación internacional se estima en USD Mercado de educación internacional se estima en USD $2.2 trillones$2.2 trillones

– Factores importantes: Calidad de la EducaciónFactores importantes: Calidad de la Educación






http://seirc.itccanarias.org/modules.php?op=modload&name=Escaparate&file=index&POSTNUKESID=07095e9ef1932de3860e1829c59011e5

http://www.artes.uu.se/

Hechos InternacionalesHechos Internacionales

Existen consorcios europeos Existen consorcios europeos destinados en la promoción de dicha destinados en la promoción de dicha industriaindustria– ARTIST ARTIST (http://www.artist-embedded.org)(http://www.artist-embedded.org)

Panorámica general de la industriaPanorámica general de la industriaCurriculum para posgrado (Cuerpo de Curriculum para posgrado (Cuerpo de conocimiento)conocimiento)

Países como India y Singapur están Países como India y Singapur están construyendo corredores destinados construyendo corredores destinados a dicha industriaa dicha industriaCorea destina grandes recursos en la Corea destina grandes recursos en la formación de recursos orientados a la formación de recursos orientados a la investigacióninvestigación






Cuerpo de ConocimientoCuerpo de Conocimiento

ÁreaÁrea HabilidadHabilidadComputación e IngenieríaComputación e Ingeniería Algoritmos, teoría de lenguajes, Algoritmos, teoría de lenguajes,

programación imperativa, circuitos, programación imperativa, circuitos, sistemas operativos, modelación, etc. sistemas operativos, modelación, etc.

Procesamiento de señales y control Procesamiento de señales y control básicobásico

Modelado físico de señales, control, Modelado físico de señales, control, etc.etc.

Teoría de la computaciónTeoría de la computación Semántica de lenguajesSemántica de lenguajes

Tiempo RealTiempo Real Sistemas (hard y soft), sincronicidad, Sistemas (hard y soft), sincronicidad, asincronicidad, compilación, diseño asincronicidad, compilación, diseño basado en componentes, etc.basado en componentes, etc.

Sistemas DistribuidosSistemas Distribuidos Diseño de algoritmos, protocolos, V & Diseño de algoritmos, protocolos, V & V de sistemasV de sistemas

Optimización y EvaluaciónOptimización y Evaluación Consumo de energía, ganancia, Consumo de energía, ganancia, calidad del servicio, tiempo ejecución, calidad del servicio, tiempo ejecución, etc.etc.

Ingeniería y Arquitectura de SistemasIngeniería y Arquitectura de Sistemas Dominios de aplicación, UML para Dominios de aplicación, UML para diseño de sistemas de tiempo real, diseño de sistemas de tiempo real, CBDCBD. . Arquitecturas de Sistemas Arquitecturas de Sistemas (proceso y producto)(proceso y producto)

Calidad de Procesos y Calidad del Calidad de Procesos y Calidad del ProductoProducto

Proceso de Ingeniería de software, Proceso de Ingeniería de software, métricas, calidad de softwaremétricas, calidad de software






Cuestionamientos y Cuestionamientos y TendenciasTendencias

¿Cuáles Universidades tendrían planes de estudio ¿Cuáles Universidades tendrían planes de estudio afines a la currícula propuesta para sistemas afines a la currícula propuesta para sistemas incrustados?incrustados?

– Pudieran ser aquellas que tengan carreras híbridas, Pudieran ser aquellas que tengan carreras híbridas, tales como sistemas electrónicos, cibernética, etc.tales como sistemas electrónicos, cibernética, etc.

¿Cuales carreras serían las que tendrían mayor ¿Cuales carreras serían las que tendrían mayor afinidad a sistemas incrustados?afinidad a sistemas incrustados?

– No existe ninguna carrera que contribuya en su No existe ninguna carrera que contribuya en su totalidad a los sistemas incrustados, sin embargo totalidad a los sistemas incrustados, sin embargo hay ciertas carreras que son base potencial para hay ciertas carreras que son base potencial para tener alguna especialización en sistemas tener alguna especialización en sistemas incrustados:incrustados:

Cabe mencionar que estas carreras requieren de Cabe mencionar que estas carreras requieren de ciertos cursos para reforzar las áreas básicas ciertos cursos para reforzar las áreas básicas relacionadas con sistemas incrustados.relacionadas con sistemas incrustados.– Ingeniería en Sistemas ElectrónicosIngeniería en Sistemas Electrónicos– Ingeniería en ElectrónicaIngeniería en Electrónica– Ingeniería en ComputaciónIngeniería en Computación

Postgrado en Ingeniería Eléctrica opción en Sistemas EPostgrado en Ingeniería Eléctrica opción en Sistemas Electrónicoslectrónicos






CuestionamientosCuestionamientos

http://verona.fi-p.unam.mx/

http://verona.fi-p.unam.mx/

¿Existen esfuerzos relacionados con sistemas ¿Existen esfuerzos relacionados con sistemas incrustados?incrustados?

– Si, actualmente existe un programa dirigido por el Si, actualmente existe un programa dirigido por el CINVESTAV unidad Guadalajara, Intel y el CINVESTAV unidad Guadalajara, Intel y el COECYTJAL. El programa se denomina PADTS. COECYTJAL. El programa se denomina PADTS. http://www.cts-design.com/http://www.cts-design.com/

Liderazgo en la formación de diseñadores Liderazgo en la formación de diseñadores (electrónicos) de alto nivel(electrónicos) de alto nivelContribuir al desarrollo económico del diseño Contribuir al desarrollo económico del diseño económico en Méxicoeconómico en México

¿Que áreas de conocimiento actuales pueden ¿Que áreas de conocimiento actuales pueden combinarse para fortalecer el área de sistemas combinarse para fortalecer el área de sistemas incrustados?incrustados?

– Se tienen las siguientes áreas de fortaleza en Se tienen las siguientes áreas de fortaleza en México (en la mayoría de los casos dispersas):México (en la mayoría de los casos dispersas):

ControlControlSistemas DistribuidosSistemas DistribuidosIngeniería de Software y Arquitectura de SistemasIngeniería de Software y Arquitectura de SistemasDiseño digitalDiseño digitalCiencias de la Computación Ciencias de la Computación Métodos FormalesMétodos FormalesProcesos de DesarrolloProcesos de DesarrolloSeñales y sistemas (Telecomunicaciones)Señales y sistemas (Telecomunicaciones)Optimización Optimización




CuestionamientoCuestionamientos/Tendenciass/Tendencias


CuestionamientosCuestionamientos

http://www.cts-design.com/

TendenciasTendencias

El desarrollo de El desarrollo de Linux incrustado Linux incrustado se está se está desarrollando rápidamente (bootloader, desarrollando rápidamente (bootloader, sistema de archivos y GUI).sistema de archivos y GUI).

El desarrollo de aplicaciones siguiendo las El desarrollo de aplicaciones siguiendo las tecnologías Windows CE, Windows XP tecnologías Windows CE, Windows XP EmbeddedEmbedded

Extreme Programming y Sistemas IncrustaExtreme Programming y Sistemas Incrustadosdos– Progreso en el desarrollo de sistemas Progreso en el desarrollo de sistemas

incrustados al no contar con el hardware incrustados al no contar con el hardware necesarionecesario




Cuestionamientos y Tendencias


http://www-106.ibm.com/developerworks/linux/library/l-embdev.html?Opent=grl,l=335,p=embl

http://www.objectmentor.com/resources/articles/EmbeddedXp.pdf

http://www.objectmentor.com/resources/articles/EmbeddedXp.pdf

TendenciasTendenciasCasas inteligentes, ejemplo de tecnología y automatizaciónCasas inteligentes, ejemplo de tecnología y automatización– Domótica: Conjunto de servicios proporcionados por sistemas Domótica: Conjunto de servicios proporcionados por sistemas

tecnológicos integrados, como el mejor medio para satisfacer tecnológicos integrados, como el mejor medio para satisfacer estas necesidades básicas de seguridad, comunicación, estas necesidades básicas de seguridad, comunicación, gestión energética y confort del hombre y de su entorno más gestión energética y confort del hombre y de su entorno más cercano.cercano.

– Aplicar la tecnología de la automatización y el control Aplicar la tecnología de la automatización y el control enfocado al hogar, considerando además un ahorro del enfocado al hogar, considerando además un ahorro del consumo energético que van desde el uso de sistemas de consumo energético que van desde el uso de sistemas de climatización, juegos de luces, persianas, gas, red telefónica climatización, juegos de luces, persianas, gas, red telefónica hasta alarmas de seguridadhasta alarmas de seguridad

Domótica Viva S. L. (http://www.domoticaviva.com/)Domótica Viva S. L. (http://www.domoticaviva.com/)Domointel (http://www.domointel.com/)Domointel (http://www.domointel.com/)Casadomo (http://www.casadomo.com)Casadomo (http://www.casadomo.com)MyCasa NetworkMyCasa Network (http://www.mycasanetwork.com/)(http://www.mycasanetwork.com/)HKS (http://www.hksinc.com/)HKS (http://www.hksinc.com/)

– DiplomadosDiplomadosInstituto Nacional de la Casa InteligenteInstituto Nacional de la Casa InteligenteIngeniería en Sistemas de Comunicación y Electrónica ELITE SA Ingeniería en Sistemas de Comunicación y Electrónica ELITE SA de CV de CV Instituto de Arquitectura y Urbanismo de la Ciudad de México, así Instituto de Arquitectura y Urbanismo de la Ciudad de México, así como la Universidad del Valle de México como la Universidad del Valle de México






http://www.t1msn.com.mx/tecnologia/tips/art040tectipsdomotica/

Conclusiones Conclusiones

Red de Expertos en microsistemas Red de Expertos en microsistemas (http://www.mural.com/ciencia/articulo/299057/)(http://www.mural.com/ciencia/articulo/299057/)

La red está conformada por expertos de la Universidad Autónoma de La red está conformada por expertos de la Universidad Autónoma de Puebla, UNAM, Cinvestav, Universidad de Guadalajara, Universidad Puebla, UNAM, Cinvestav, Universidad de Guadalajara, Universidad Veracruzana, el Tec de Monterrey, el Instituto Tecnológico de Irapuato, el Veracruzana, el Tec de Monterrey, el Instituto Tecnológico de Irapuato, el INAOE, IIE y el IMP.INAOE, IIE y el IMP.Las 10 universidades de la red, junto con la Fundación México-Estados Las 10 universidades de la red, junto con la Fundación México-Estados Unidos para la Ciencia y el Conacyt, realizarán un encuentro binacional Unidos para la Ciencia y el Conacyt, realizarán un encuentro binacional para vincular a científicos e inversionistas en esta área que se estima para vincular a científicos e inversionistas en esta área que se estima generará en el 2006, un mercado de 80 mil millones de dólares a nivel generará en el 2006, un mercado de 80 mil millones de dólares a nivel mundial.mundial.

CalidadCalidad– ServicioServicio– EducaciónEducación

Enfoque dual de sistemas incrustados (Hardware y Software)Enfoque dual de sistemas incrustados (Hardware y Software)– Adopción de tecnologíaAdopción de tecnología

HardwareHardware– Técnicas y métodos de elaboración de circuitos electrónicosTécnicas y métodos de elaboración de circuitos electrónicos– Convenios de transferencia de tecnologíaConvenios de transferencia de tecnología

SoftwareSoftware– Herramienta UML Case para Sistemas Incrustados Herramienta UML Case para Sistemas Incrustados

(http://www.gentleware.com/products/descriptions/emb.php4)(http://www.gentleware.com/products/descriptions/emb.php4)– Convenios de transferencia de tecnologíaConvenios de transferencia de tecnología






ReferenciasReferencias

ARTES, Embedded Systems and the Future of Swedish ARTES, Embedded Systems and the Future of Swedish IT-Research, 2000. Disponible en IT-Research, 2000. Disponible en http://www.artes.uu.sehttp://www.artes.uu.se. . Advanced Real-Time System Consortium (ARTIST), Advanced Real-Time System Consortium (ARTIST), Guidelines for Graduate Curriculum on Embedded Guidelines for Graduate Curriculum on Embedded Software and Systems, 2003. Sixth Draft. Disponible en Software and Systems, 2003. Sixth Draft. Disponible en http://www.systemes-critiques.org/ARTIST/http://www.systemes-critiques.org/ARTIST/. . Krishnadas, K.C., India Seeks Global Role In Embedded Krishnadas, K.C., India Seeks Global Role In Embedded Software, Electronic Engineering Times, April 2003. Software, Electronic Engineering Times, April 2003. Disponible en Disponible en http://www.eetasia.comhttp://www.eetasia.com. . Fung, M., A Spotlight On The Embedded Software Fung, M., A Spotlight On The Embedded Software industry, Mirus’ E-Newsletter, 2001. industry, Mirus’ E-Newsletter, 2001. Disponible en Disponible en http://www.imakenews.com/rcwmirus/e_article00002960http://www.imakenews.com/rcwmirus/e_article000029606.cfm6.cfm. . Secretaría de Economía, Programa para el Desarrollo de Secretaría de Economía, Programa para el Desarrollo de la Industria de Software, 2001. Disponible en la Industria de Software, 2001. Disponible en http://www.economia.gob.mx/?P=1128http://www.economia.gob.mx/?P=1128Wang, Y. and King, G. Software Engineering Processes: Wang, Y. and King, G. Software Engineering Processes: Principles and Applications. CRC Press, 2000.Principles and Applications. CRC Press, 2000.

http://www.artes.uu.se/

http://www.systemes-critiques.org/ARTIST/

http://www.eetasia.com/

http://www.imakenews.com/rcwmirus/e_article000029606.cfm

http://www.imakenews.com/rcwmirus/e_article000029606.cfm

http://www.economia.gob.mx/?P=1128

Preguntas?Preguntas?

Grupo de Ingeniería de Software

[email protected]

www.cimat.mx/ingsoft

Octubre 22-24, 2003

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[email protected]

www.cimat.mx/ingsoft

Octubre 22-24, 2003

perspectivas y oportunidades de la educación en sistemas incrustados (embedded systems) m. en c....

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