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Los sistemas integrados (o sistemas integrados) son sistemas informáticos especializados diseñados para realizar funciones específicas dentro de un dispositivo más grande. Consisten en hardware y software dedicados a una tarea o conjunto de tareas predefinidas, a menudo con requisitos en tiempo real y recursos limitados.

Estos sistemas se utilizan comúnmente en IoT (Internet de las Cosas), cuyo objetivo es integrar estos sistemas o dispositivos con Internet.

Hoy en día, contamos con una variedad de sistemas integrados, que incluyen:

• Electrodomésticos inteligentes (como microondas y refrigeradores)
• Automóviles (como sistemas de control del motor y frenos ABS)
• Dispositivos médicos (como monitores cardíacos y bombas de insulina)
• Equipos industriales (como robots de fabricación)
• Dispositivos de comunicación (como enrutadores y módems)

Como podemos ver, hay muchos sistemas integrados en nuestra vida diaria. Estos sistemas también incluyen software, como lo indica la definición de Sistemas Embebidos; este software se desarrolla utilizando una variedad de lenguajes de programación.

Aquí hay una lista de los idiomas más utilizados en estos sistemas:

1. C: El lenguaje más utilizado en sistemas integrados debido a su eficiencia, control directo de hardware y soporte para programación de bajo nivel.
Ventajas: control preciso de la memoria, alto rendimiento, accesibilidad a bibliotecas específicas del hardware.

2. Python: Aunque no es un lenguaje de bajo nivel, se utiliza en la creación de prototipos de sistemas integrados y en aplicaciones de alto nivel en dispositivos más capaces como Raspberry Pi.
Ventajas: Facilidad de uso, legibilidad del código y una amplia gama de bibliotecas.
Desventajas: Menos control sobre el hardware y menos eficiente en términos de rendimiento y uso de recursos.

3. C: Una extensión de C con soporte para programación orientada a objetos, utilizada en proyectos más complejos que requieren modularidad y abstracción.
Ventajas: Permite sistemas más organizados y escalables sin sacrificar mucha eficiencia.

4. Ensamblador: Un lenguaje de bajo nivel utilizado para programar directamente en el hardware, permitiendo un control absoluto sobre los recursos.
Ventajas: Ideal para optimizaciones extremas de rendimiento y uso de memoria, pero difícil de mantener y desarrollar.
Desventajas: Altamente dependiente del hardware, lo que dificulta la portabilidad entre diferentes plataformas.

5. Ada: Un lenguaje orientado a sistemas críticos, especialmente utilizado en sistemas integrados que requieren alta confiabilidad y seguridad (por ejemplo, en sistemas militares y de aviación).
Ventajas: verificación de tipos sólida y mecanismos sólidos de detección de errores.
Existen otros lenguajes destinados al desarrollo de sistemas, como Java, Rust y JavaScript. Como vimos, los lenguajes utilizados en los sistemas embebidos son aquellos que facilitan la manipulación del hardware y periféricos.

¿Cuáles son las aplicaciones prácticas de estos sistemas?

Estos sistemas están presentes en nuestras vidas; podemos decir que son como el aire que respiramos hoy, desde los automóviles hasta el procesamiento de datos. Algunas áreas y ejemplos de uso incluyen:

1. Automotor

• Unidad de control del motor (ECU): controla el funcionamiento del motor para mejorar la eficiencia, reducir las emisiones y garantizar la seguridad.
• Airbags: Los sistemas integrados son responsables de detectar colisiones y desplegar los airbags en fracciones de segundo.

2. Electrónica de consumo

• Smartphones: sistemas integrados controlan sensores, cámaras, conexiones de red y funciones básicas del dispositivo.
• Televisores inteligentes: procesa imágenes, ejecuta aplicaciones, conéctate a Internet y reproduce medios.

3. Dispositivos IoT (Internet de las cosas)

• Automatización del hogar: Sensores de temperatura, iluminación inteligente, cerraduras y termostatos controlados de forma remota.
• Wearables: relojes inteligentes, pulseras de fitness y otros dispositivos que monitorean la salud y la actividad física.
• Ciudades inteligentes: sensores de tráfico, alumbrado público inteligente y monitorización de la calidad del aire.

Hay otras áreas donde se utilizan estos sistemas; esto es sólo un resumen de lo que podemos encontrar en el mercado.

¿Vale la pena aprender sobre sistemas integrados?

Definitivamente vale la pena adquirir conocimientos e involucrarse en este campo, pero es más adecuado para aquellos que están familiarizados con el hardware y quieren comprender más profundamente lo que realmente sucede más allá de los dispositivos. Conocimientos en Sistemas Digitales, Registros, Microprocesadores, Microcontroladores y buena Electrónica serán fundamentales para este proceso.

Una buena sugerencia para comenzar sería aprender C, pero si ya vienes de un lenguaje como Python, aprender sobre sistemas integrados con Raspberry Pi facilitaría enormemente la creación de varias cosas elegantes y precisas en el mundo moderno.