Исследование показало, что в 2013 г. сократилось среднее время разработки встраиваемой системы. Безусловным лидером на рынке процессоров для ВС остается Texas Instruments, а наиболее распространенной операционной системой – Android.
Компания UBM Tech Electronics опубликовала очередное исследование рынка встраиваемых систем, проведенное совместно с EE Times Group. В нем было проанализировано 2098 компаний из различных стран мира: 61,1% компаний расположены в США и Канаде, 20% из Европы, 12% находятся в странах Азии, остальные из Центральной и Южной Америки (3%), Австралии (1,8%) и Африки (1,3%).
Рис. 1. Численность работников в опрошенных компаниях
Чуть меньше половины, 44%, проектов являются новыми и 56% — модернизацией разработанных ранее. Эти показатели остаются примерно на одном и том же уровне последние пять лет (см. рис. 2).
Рис. 2. Соотношение проектов по новизне
В основном изменения касаются программного обеспечения (55%) или производятся в связи с переходом на новый процессор (40%), примерно пятая часть приходится на смену логических схем (22%) или компонентов, которые перестали выпускаться (21%).
Рис. 3. Изменения, вносимые в новую версию устройства
Как показал опрос, более половины всех встраиваемых систем поддерживают работу в режиме реального времени, имеют сетевые подключения и блок аналоговой обработки сигнала.
Рис. 4. Функции, поддерживаемые встраиваемыми устройствами
В беспроводных устройствах наиболее популярным стандартом связи остается Wi-Fi (55%, небольшое снижение по сравнению с 2012 г.). Набирает популярность Bluetooth и незначительно NFC. Из диграммы на рисунке 5 видно, что постепенно теряет актуальность сотовая связь, инфракрасный канал, 900 МГц и 315/433 МГц, АМ и FM диапазоны.
Рис. 5. Диаграмма использования стандартов передачи данных
Над проектом в среднем работают 14-15 человек. При этом чуть больше 60% ресурсов тратится на разработку программной части. Этот показатель практически не меняется с 2009 г. (см. рис. 6).
Рис. 6. Распределение ресурсов при работе над проектом
Сравнение результатов исследования с данными предыдущих лет показывает, что идет плавное сокращение времени разработки. Доля проектов, выполняемых дольше года, сокращается уже несколько лет подряд (см. диаграмму 7), доля проектов, на выполнение которых отведено полгода и от полугода до года составила в обоих случаях 35%. Средний срок сдачи проекта составляет 12,4 мес. В 2009 г. Этот показатель составил 13,2 мес., а в 2010-2011гг. – 12,2 мес.
Большинство проектов (38% и 28% соответственно) сдаются вовремя или на 1-2 месяца позже намеченного срока.
Интересно, что по сравнению с предыдущим годом, значительно увеличилось время, затрачиваемое на разработку системы (30% против 22%), и сократилось время, требуемое на прототипирование (10% против 12%), тестирование и отладку (21% против 23%).
Рис. 7. Примерное распределение времени по стадиям проектирования
Рис. 8. Диаграмма сроков реализации проектов
Основным языком программирования признан С и С++ (60% и 21%). Далее идут ассемблер (5%), Java (3%). На С#, Matlab и LabVIEW приходится по 2% и на .NET и Python – по 1%. При этом лишь 14% проектов создаются с нуля, без использования готовых программных кодов.
Наибольшей популярностью, как и в прошлом году, пользуются средства разработки Matlab (см. диаграмму 9).
Рис. 9. Средства разработки, используемые при проектировании встраиваемой системы
В последние пять лет наметилась тенденция уменьшения использования планировщиков, ОС, ядер и т.п. Примерно в 2/3 проектов они используются, в трети – нет.
Если используется ОС, то чаще всего коммерческая (35%) или открытая версия без платной поддержки (34%). Примечательно, что опрошенные инженеры в последующих проектах собираются использовать открытые ОС или ОСРВ (37%), а не коммерческие.
Коммерческие версии операционной системы популярны благодаря поддержке режима реального времени (это отметило 44% респондентов), простоте обслуживания (32%), удобным программным инструментам (35%) и совместимости с процессором (35%). Главной причиной отказа от коммерческих ОС стала не высокая стоимость (36%), а отсутствие потребности (61% респондент ответил, что удовлетворен используемым решением). В 5% случаев выбор ОС осуществляет отдел закупок, программисты (32%) или их руководитель (30%).
Примерно две трети респондентов (62%), однажды выбрав ОС, используют ее же и в последующем. В основном это связано с удачностью выбора (63%) или желанием сохранить программную совместимость продуктов (40%). В большинстве случаев приходится выбирать новую ОС из-за смены процессора или выхода ОС с лучшими характеристиками.
Тремя наиболее популярными ОС для ВС оказались Android (16%), Ubuntu (13%), FreeRTOS (13%), хотя первое место за собственной ОС (24%). Сократилось использование Wind River (с 11% до 7%) и Micrium (с 10% до 6%). Что касается последней, то ее планируют использовать далее лишь 10% респондентов (в прошлом году их было 16%).
При выборе ОС главным фактором была признана доступность исходного кода (42%), наличие тех. поддержки (34%) и отсутствие лицензионных сборов (30%), см. диаграмму 10.
Рис. 10. Значимость параметров ОС
Большая часть респондентов (82,2%) отметили, что не пользуются и не планируют пользоваться гипервизором и средствами виртуализации.
От FPGA постепенно отказываются. В 2009 г. соотношение проектов с их использованием и без него было 45% к 55%, в 2013 г. они используются только в 31% проектов.
В половине проектов (52%) используется один микроконтроллер или микропроцессор, реже – два и более, см. диаграмму 11.
Рис. 11. Количество процессоров
Чаще всего это 32-разрядный процессор (63%), 16- или 8-разрядный (14% и 12% соответственно). На долю 64-разрядных приходится 8%. Похожее распределение сохраняется на протяжении пяти лет.
Тактовая частота главного процессора чаще всего 10-250 МГц или 1 ГГц (см. диаграмму 12).
Рис. 12. Тактовая частота главного процессора
Интересно, что при выборе микропроцессора в прошлом году определяющее значение имел не сам процессор, а наличие поддержки (программное обеспечение, средства проектирования , тех. поддержка и т.п.). Это отметили 61% в 2012 г. и только 45% — в 2013 г. (см диаграмму 13). Выросло количество инженеров, которые при выборе руководствуются характеристиками процессора (42% против 30% в прошлом году).
Рис. 13. Критерии выбора процессора
Из характеристик процессора самой важной отмечено наличие программных средств разработки. По этому параметру и по популярности лидируют процессоры Texas Instruments.
Рис. 14. Рейтинг производителей процессоров. (Количество респондентов, использующих процессоры данных производителей)