Perspectivas y Oportunidades

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XVI Congreso Nacional y II Congreso Internaciona
l de Informática y Computación
Perspectivas y Oportunidades de la Educación en
Sistemas Incrustados (Embedded Systems) M. en
C. Gerardo Padilla Dr. Cuauhtémoc Lemus
Olalde Octubre 22-24, 2003
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Contenido

• Introducción
• Conceptos Generales
• Ejemplos
• La Oportunidad
• Mercado Potencial
• Oportunidad PDIS
• Estrategia Formación de Personal
• Perspectivas
• Cuerpo de Conocimiento
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Los beneficios de la complejidad

• Cuántas funcionalidades adicionales tenía su
  teléfono analógico?

• Alguna vez tuvo que reiniciar su teléfono
  analógico?

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Introducción
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Conceptos Generales

• Embedded System (Sistema incrustado -
  microsistema)
• Un sistema incrustado se define como la
  automatización dada por un sistema computacional
  insertado en algún producto
• Firmware
• Es el programa que es almacenado en una memoria
  de solo lectura (Programmable ROM)

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Características importantes de Sistemas
Incrustados

• Interacción estrecha con el mundo físico
• Por lo regular opera en tiempo real
• Recursos limitados memoria, energía, tiempo de
  CPU, etc.
• Difícil de modificar una vez que ha sido liberado
  
• Software debe de ser confiable

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Más 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.

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Precisión importante

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

• Sistemas incrustados (Embedded systems) forman
  parte también del dominio denominado
• Tecnologías de la Información

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Sistemas Incrustados (Batería)

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Sistemas Incrustados (Energía limitada)

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Web Server Incrustado

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

• 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.

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La Oportunidad
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Mercado Potencial

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

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

Mercado Participación
Aplicaciones en telecomunicaciones, computación, comunicación de datos 34
Electrónica de consumo 20
Automatización Industrial 19
Industria Automotriz 10
Automatización de oficinas 8
Krishnadas, K.C., India Seeks Global Role In
Embedded Software, Electronic Engineering Times,
April 2003.
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PDIS El Programa para el Desarrollo de la
Industria de Software

• elevar y extender la competitividad del país,
  mediante la estrategia de promover el uso y
  aprovechamiento de la tecnología y de la
  información.
• Establecer convenios de transferencia de
  tecnología
• Escaparate Tecnológico Europeo
• Fortalecer programas de postgrado y de
  licenciatura con la currícula propuesta para
  sistema incrustados (http//www.artes.uu.se)
• Diseño y desarrollo de sistemas incrustados
• Diseñar programa de capacitación industrial
• Centro de Educación (Global education Hub
  (http//www.cnn.com/2003/EDUCATION/10/13/singapore
  .education.reut/)
• Generar servicios de educación aproximadamente 5
  del producto interno bruto para la siguiente
  década
• Mercado de educación internacional se estima en
  USD 2.2 trillones
• Factores importantes Calidad de la Educación

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

15
Perspectivas
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Hechos Internacionales

• Existen consorcios europeos destinados en la
  promoción de dicha industria
• ARTIST (http//www.artist-embedded.org)
• Panorámica general de la industria
• Curriculum para posgrado (Cuerpo de conocimiento)
• Países como India y Singapur están construyendo
  corredores destinados a dicha industria
• Corea destina grandes recursos en la formación de
  recursos orientados a la investigación

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Cuerpo de Conocimiento
Área Habilidad
Computación e Ingeniería Algoritmos, teoría de lenguajes, programación imperativa, circuitos, sistemas operativos, modelación, etc.
Procesamiento de señales y control básico Modelado físico de señales, control, etc.
Teoría de la computación Semántica de lenguajes
Tiempo Real Sistemas (hard y soft), sincronicidad, asincronicidad, compilación, diseño basado en componentes, etc.
Sistemas Distribuidos Diseño de algoritmos, protocolos, V V de sistemas
Optimización y Evaluación Consumo de energía, ganancia, calidad del servicio, tiempo ejecución, etc.
Ingeniería y Arquitectura de Sistemas Dominios de aplicación, UML para diseño de sistemas de tiempo real, CBD. Arquitecturas de Sistemas (proceso y producto)
Calidad de Procesos y Calidad del Producto Proceso de Ingeniería de software, métricas, calidad de software

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Cuestionamientos y Tendencias
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Cuestionamientos

• Cuáles Universidades tendrían planes de estudio
  afines a la currícula propuesta para sistemas
  incrustados?
• Pudieran ser aquellas que tengan carreras
  híbridas, tales como sistemas electrónicos,
  cibernética, etc.
• Cuales carreras serían las que tendrían mayor
  afinidad a sistemas incrustados?
• No existe ninguna carrera que contribuya en su
  totalidad a los sistemas incrustados, sin embargo
  hay ciertas carreras que son base potencial para
  tener alguna especialización en sistemas
  incrustados
• Cabe mencionar que estas carreras requieren de
  ciertos cursos para reforzar las áreas básicas
  relacionadas con sistemas incrustados.
• Ingeniería en Sistemas Electrónicos
• Ingeniería en Electrónica
• Ingeniería en Computación
• Postgrado en Ingeniería Eléctrica opción en
  Sistemas Electrónicos

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Cuestionamientos

• Existen esfuerzos relacionados con sistemas
  incrustados?
• Si, actualmente existe un programa dirigido por
  el CINVESTAV unidad Guadalajara, Intel y el
  COECYTJAL. El programa se denomina PADTS.
  http//www.cts-design.com/
• Liderazgo en la formación de diseñadores
  (electrónicos) de alto nivel
• Contribuir al desarrollo económico del diseño
  económico en México
• Que áreas de conocimiento actuales pueden
  combinarse para fortalecer el área de sistemas
  incrustados?
• Se tienen las siguientes áreas de fortaleza en
  México (en la mayoría de los casos dispersas)
• Control
• Sistemas Distribuidos
• Ingeniería de Software y Arquitectura de Sistemas
• Diseño digital
• Ciencias de la Computación
• Métodos Formales
• Procesos de Desarrollo
• Señales y sistemas (Telecomunicaciones)
• Optimización

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos/Tendencias
• Conclusiones

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Tendencias

• El desarrollo de Linux incrustado se está
  desarrollando rápidamente (bootloader, sistema de
  archivos y GUI).
• El desarrollo de aplicaciones siguiendo las
  tecnologías Windows CE, Windows XP Embedded
• Extreme Programming y Sistemas Incrustados
• Progreso en el desarrollo de sistemas incrustados
  al no contar con el hardware necesario

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Tendencias

• Casas inteligentes, ejemplo de tecnología y
  automatización
• Domótica Conjunto de servicios proporcionados
  por sistemas tecnológicos integrados, como el
  mejor medio para satisfacer estas necesidades
  básicas de seguridad, comunicación, gestión
  energética y confort del hombre y de su entorno
  más cercano.
• Aplicar la tecnología de la automatización y el
  control enfocado al hogar, considerando además un
  ahorro del consumo energético que van desde el
  uso de sistemas de climatización, juegos de
  luces, persianas, gas, red telefónica hasta
  alarmas de seguridad
• Domótica Viva S. L. (http//www.domoticaviva.com/)
  
• Domointel (http//www.domointel.com/)
• Casadomo (http//www.casadomo.com)
• MyCasa Network (http//www.mycasanetwork.com/)
• HKS (http//www.hksinc.com/)
• Diplomados
• Instituto Nacional de la Casa Inteligente
• Ingeniería en Sistemas de Comunicación y
  Electrónica ELITE SA de CV
• Instituto de Arquitectura y Urbanismo de la
  Ciudad de México, así como la Universidad del
  Valle de México

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Conclusiones

• Red de Expertos en microsistemas
  (http//www.mural.com/ciencia/articulo/299057/)
• La red está conformada por expertos de la
  Universidad Autónoma de Puebla, UNAM, Cinvestav,
  Universidad de Guadalajara, Universidad
  Veracruzana, el Tec de Monterrey, el Instituto
  Tecnológico de Irapuato, el INAOE, IIE y el IMP.
• Las 10 universidades de la red, junto con la
  Fundación México-Estados Unidos para la Ciencia y
  el Conacyt, realizarán un encuentro binacional
  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
  mundial.
• Calidad
• Servicio
• Educación
• Enfoque dual de sistemas incrustados (Hardware y
  Software)
• Adopción de tecnología
• Hardware
• Técnicas y métodos de elaboración de circuitos
  electrónicos
• Convenios de transferencia de tecnología
• Software
• Herramienta UML Case para Sistemas Incrustados
  (http//www.gentleware.com/products/descriptions/e
  mb.php4)
• Convenios de transferencia de tecnología

• Introducción
• La Oportunidad
• Perspectivas
• Cuestionamientos y Tendencias
• Conclusiones

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Referencias

• ARTES, Embedded Systems and the Future of Swedish
  IT-Research, 2000. Disponible en
  http//www.artes.uu.se.
• Advanced Real-Time System Consortium (ARTIST),
  Guidelines for Graduate Curriculum on Embedded
  Software and Systems, 2003. Sixth Draft.
  Disponible en http//www.systemes-critiques.org/AR
  TIST/.
• Krishnadas, K.C., India Seeks Global Role In
  Embedded Software, Electronic Engineering Times,
  April 2003. Disponible en http//www.eetasia.com.
  
• Fung, M., A Spotlight On The Embedded Software
  industry, Mirus E-Newsletter, 2001. Disponible
  en http//www.imakenews.com/rcwmirus/e_article0000
  29606.cfm.
• Secretaría de Economía, Programa para el
  Desarrollo de la Industria de Software, 2001.
  Disponible en http//www.economia.gob.mx/?P1128
• Wang, Y. and King, G. Software Engineering
  Processes Principles and Applications. CRC
  Press, 2000.

25
Preguntas?
Grupo de Ingeniería de Software ingsoft_at_cimat.
mx www.cimat.mx/ingsoft Octubre 22-24, 2003