La detección del entorno es una función clave de muchísimos sistemas integrados que operan en la Internet de las cosas (IoT). Debido a esto, los proveedores de MCU ofrecen soporte para tecnología de detección en sus soluciones de la IoT, incluidas capacidades sofisticadas de fusión de sensores.
La compañía de investigación de la industria, Gartner Inc., define a la IoT como una red de objetos físicos que contienen tecnología integrada para comunicarse, detectar o interactuar con sus estados internos o el entorno externo. De hecho, los sensores representan la misión básica de una gran cantidad de sistemas integrados de la IoT. Por ejemplo, el segmento de redes de sensores, que está creciendo rápidamente, genera muchísimas oportunidades de crecimiento nuevas, con cientos o miles de dispositivos que se conectan para realizar tareas de detección a gran escala, como monitoreo de la contaminación atmosférica y detección de la calidad del agua.
En un ejemplo de este crecimiento en un único segmento del mercado, las ganancias de mercado a nivel mundial de los sistemas microelectromecánicos (MEMS) empleados en equipos de la IoT industriales ascenderán a $120 millones en 2018, en comparación con los $16 millones de 2013, según una pronóstico de la compañía de investigación del mercado IHS Technology. Se espera que los pedidos de equipos de la IoT industriales a nivel mundial lleguen hasta 7300 millones de unidades en 2025, en comparación con los 1800 millones de unidades en 2013.
El mercado de la IoT industrial incluye una gama diversa de equipos, incluidos nodos, controladores e infraestructura, empleados en mercados que van desde la automatización de la construcción hasta el transporte comercial, las tarjetas inteligentes, la automatización industrial, la iluminación y la atención médica. Estos equipos usan diferentes tipos de sensores de MEMS, incluidos acelerómetros, sensores de presión, componentes de tiempo y micrófonos.
Algunos sistemas integrados orientados a los sensores están aumentando su grado de sofisticación e integrando entradas de múltiples dispositivos. Por ejemplo, un nodo de la IoT especializado en la detección de movimiento puede incorporar tres tipos de sensores de MEMS: acelerómetros, giroscopios y magnetómetros. Un nodo que realiza detecciones del entorno puede usar sensores de luz, color, temperatura, presión y humedad.
Individualmente, cada tipo de sensor tiene limitaciones en áreas que incluyen la precisión y el grado de respuesta. Para obtener los mejores resultados de todos los dispositivos, los sistemas integrados de la IoT deben fusionar todas las señales de los sensores. Dicha combinación de sensores requiere que el software y el procesamiento combinen los datos de salida de los sensores, los sumen y analicen en un procesador. Unir todas las piezas para lograr la fusión de sensores puede representar un desafío tecnológico importante para los desarrolladores de sistemas integrados.
Los proveedores de MCU para aplicaciones de la IoT pueden mitigar el problema colaborando con asociados para desarrollar soluciones que combinen microcontroladores, sensores, software y herramientas de diseño para la fusión de sensores.
Por ejemplo, el fabricante de MCU Atmel Corp. ofrece su solución Sensor Hub Solution. La solución consiste en la línea de MCU de ARM-Cortex de Atmel junto con sensores y software de fusión de diferentes proveedores. Los socios de la solución Sensor Hub Solution incluyen importantes proveedores de sensores, como Asahi Kasei Microdevices Corp., Bosch y Kionix Inc.
A medida que las soluciones de sensores en sistemas integrados de la IoT se vuelven cada vez más complejas, los fabricantes de MCU tendrán un papel cada vez más importante en cuanto a brindar asistencia a los diseñadores para lograr la fusión de los sensores.