L'IoT (Internet delle cose) promette di aggiungere connettività Internet a innumerevoli dispositivi che in genere non sono associati a tale funzione, come gli orologi o gli elettrodomestici. La rivoluzione dell'IoT apporterà modifiche ai dispostivi medicali, al controllo dei processi industriali, al settore automobilistico e molto altro ancora.
In molti casi, l'aggiunta di connettività implica l'aggiunta di un microcontroller e della relativa infrastruttura software a un dispositivo impossibilitato a connettersi. Come il codice applicativo stesso, il microcontroller include un sistema operativo in tempo reale RTOS (Real-Time Operating System), driver del dispositivo a basso livello, uno stack TCP/IP, funzioni di sicurezza come la crittografia e l'autenticazione e molti altri moduli. L'ecosistema software più ampio include una serie di strumenti di sviluppo quali compilatori, editor, debugger, strumenti di emulazione e altro.
Figure 1: L'Internet delle cose: disponibile a breve sui prodotti preferiti (Fonte: Texas Instruments)
Tradizionalmente, questi strumenti di sviluppo derivano da una combinazione di software del fornitore di microcontroller e software di fornitori indipendenti. Questo approccio consente la massima flessibilità, ma comporta il rischio di problemi di interoperabilità e integrazione. Inoltre, potrebbe essere necessario scrivere da zero molte funzioni di basso livello, come i driver del dispositivo, in base al particolare microcontroller scelto. Problemi di questo tipo potrebbero richiedere molto tempo di sviluppo e non aggiungere differenze al prodotto agli occhi degli utenti finali anche prima della scrittura della prima riga del codice applicativo.
Lo sviluppo software apporta già un notevole contributo al ciclo del prodotto. Nell'ambito IoT, l'aggiunta di tempi di sviluppo non necessari potrebbe costituire la differenza fra il successo e il fallimento.
Una volta preso atto di ciò e per fornire ai clienti un ciclo di sviluppo fluido, minimizzando i tempi di commercializzazione e pertanto le relative entrate, i produttori di microcontroller effettuano ingenti investimenti negli strumenti di sviluppo software end-to-end. Tali investimenti possono essere effettuati sia per i team software interni e per l'acquisizione di aziende software indipendenti.
L'acquisto del software di sviluppo presso i fornitori hardware comporta la possibilità di ottimizzare l'ambiente di sviluppo in base al microcontroller selezionato. Inoltre, i venditori di microcontroller possono utilizzare la propria conoscenza dell'architettura dei dispositivi per fornire parti di codice testate per funzioni di basso livello, come i driver I/O o gli algoritmi che richiedono una stretta interazione con l'hardware, ad esempio i motori di grafica, la crittografia o l'autenticazione.
La piattaforma di programmazione MPLAB X di Microchip viene eseguita su un PC (Windows, Mac OS o Linux) per velocizzare lo sviluppo di applicazioni per i dispositivi Microchip. Compatibile con tutti i microcontroller e i controller dei segnali digitali Microchip, MPLAB X ha un design completamente rinnovato, basato sull'IDE NetBeans open-source di Oracle.
MPLAB X supporta più versioni dello stesso compilatore. Gli utenti possono assegnare un diverso compilatore a ciascun progetto. Inoltre, il supporto di più debugger in simultanea consente ai tecnici di effettuare il debug di più destinazioni alla volta utilizzando una singola installazione MPLAB X.
Oltre ai prodotti IDE, Microchip offre inoltre il sistema operativo RTOS per i prodotti e software per applicazioni quali Bluetooth, filtri digitali, CODEC e algoritmi di compressione, AES, crittografia simmetrica e stack TCP/IP Ipv4/v6.
La famiglia di prodotti CW (Code Warrior) di Freescale include tutti i microcontroller e i DSP, le famiglie S08/RS08 a 8 bit e S12(X) a 16 bit, µCs ARM Kinetis, Qorivva e ColdFire a 32 bit, le famiglie DSP e molto altro ancora. Le suite Code Warrior includono varie funzioni fra cui: IDE (Integrated Development Environment), un debugger completo, simulatori, uno strumento per la regolazione fine dell'uscita del compilatore, strumenti di analisi delle prestazioni e così via.
Le suite CW sono disponibili nelle versioni base, standard e professionale, in base alle funzioni e alle dimensioni del codice disponibili. Esiste anche una suite CW specifica per le applicazioni in rete. Questi prodotti supportano varie architetture e includono una serie di strumenti incentrati sulla rete, come quello di analisi dei pacchetti e convalida SerDes.
Per aiutare nella scelta della suite più idonea, sono disponibili edizioni di valutazione scaricabili gratuitamente e con un utilizzo a tempo limitato. Sono inoltre disponibili edizioni speciali completamente funzionali. Anche queste sono scaricabili gratuitamente, ma presentano limitazioni sulle dimensioni del codice. Le famiglie senza limitazioni possono essere acquistate tramite sottoscrizione o con una licenza illimitata.
CrossCore Embedded Studio è un IDE per le famiglie di processori Analog Devices Blackfin e SHARC. Eseguito su Windows, l'IDE basato su Eclipse offre funzioni di modifica del linguaggio C/C++ e di assemblaggio, generazione di codice e supporto del debug.
CrossCore Embedded Studio offre inoltre agli sviluppatori Blackfin e SHARC il supporto aggiuntivo integrato di driver, servizi e moduli software algoritmici. È incluso il supporto di periferiche on-chip e off-chip, stack per Ethernet e USB, un sistema operativo RTOS e il file system.
Per consentirne la valutazione, il prodotto è scaricabile gratuitamente e utilizzabile per 90 giorni. Vengono offerte varie opzioni di acquisto, dalla licenza per utente singolo alla licenza aziendale, che consente un numero illimitato di utenti per una rete aziendale specifica.
Atmel’s Studio 6 è una piattaforma di sviluppo integrato (IDP) per lo sviluppo e il debug delle applicazioni basate su microcontroller ARM Cortex-M e Atmel AVR scritte in C/C++ o in codice di assemblaggio. Studio 6.2, la versione più recente, include funzioni di debug avanzato come il tracciamento dei dati e degli interrupt, migliore integrazione RTOS e una maggiore capacità di debug del codice. Inoltre, è gratuita.
I componenti di Studio 6 includono un editor integrato con uno strumento di completamento del codice C/C++ con assistenza visuale, un debugger, un'applicazione per il test delle prestazioni, simulazione full-chip e programmazione di sistema con un'interfaccia con tutti i programmatori di circuito Atmel.
L'IDP è integrata con l'Atmel Software Framework (ASF), una libreria di codice della fonte gratuito con 1.600 esempi di progetti ARM e AVR. ASF consente ai progettisti di abbreviare il ciclo di sviluppo consentendo l'accesso a codice pronto per essere utilizzato e riducendo al minimo il design di basso livello richiesto per i progetti. L'azienda offre anche Atmel Spaces, uno spazio di lavoro collaborativo su cloud in cui i tecnici possono condividere in sicurezza il design integrato e tenere traccia dell'avanzamento dei progetti con i colleghi.
Oltre alle proprie varie offerte, i venditori di microcontroller aiutano gli sviluppatori certificando il codice per varie applicazioni. Ad esempio, il processo di sviluppo del software di sicurezza funzionale SafeTI di Texas Instruments è certificato come idoneo per lo sviluppo di componenti software conformi a ISO 26262 e IEC 61508 per i tre livelli ASIL D e SIL di integrità della sicurezza.
L'azienda ha anche un elenco di SafeTI Partner per la fornitura di strumenti, software e servizi di consulenza per sistemi di sicurezza funzionali e il supporto dei componenti SafeTI.