Component-Based Software Development for Embedded Systems: An Overview of Current Research Trends

سیستم های تعبیه شده در همه جا وجود دارند. آنها در تلفن های همراه، اجاق های مایکروویو، یخچال ها، لوازم الکترونیکی مصرفی، اتومبیل ها و جت ها ظاهر می شوند. برخی از این سازه‌های تعبیه‌شده از نظر ایمنی یا امنیت حیاتی هستند، مانند تجهیزات پزشکی، نیروگاه‌های هسته‌ای و سیستم‌های کنترل X-by-wire در حمل‌ونقل دریایی، زمینی و هوافضا - وسایل نقلیه. با تغییر مداوم از سخت افزار به نرم افزار، سیستم های جاسازی شده به طور فزاینده ای تحت سلطه نرم افزارهای جاسازی شده قرار می گیرند. نرم افزار تعبیه شده پیچیده است. مهندسی آن ذاتاً شامل یک تعامل چند رشته ای با فیزیک سیستم یا محیط تعبیه شده است. نرم افزارهای جاسازی شده نیز در تعداد و تنوع بیشتری عرضه می شوند. نسل بعدی خودروهای پریمیوم دارای حدود یک گیگابایت کد باینری خواهند بود. زیردریایی پیشنهادی DDX ایالات متحده در واقع یک سیستم نرم افزاری تعبیه شده است که شامل 30 میلیارد خط کد نوشته شده در بیش از 100 زبان برنامه نویسی است. نرم افزار تعبیه شده گران است. برآورد هزینه در حدود 15 تا 30 دلار آمریکا در هر خط (از شروع تا حمل و نقل) ذکر شده است. در حوزه دفاعی، هزینه ها می تواند تا 100 دلار باشد، در حالی که برای برنامه های بسیار حیاتی، مانند شاتل فضایی، هزینه هر خط تقریباً 1000 دلار است. با توجه به افزایش تصاعدی پیچیدگی، هزینه‌های پیش‌بینی‌شده نرم‌افزار تعبیه‌شده در آینده سرسام‌آور است.

Embedded systems are ubiquitous. They appear in cell phones, microwave ovens, refrigerators, consumer electronics, cars, and jets. Some of these embedded s- tems are safety- or security-critical such as in medical equipment, nuclear plants, and X-by-wire control systems in naval, ground and aerospace transportation - hicles. With the continuing shift from hardware to software, embedded systems are increasingly dominated by embedded software. Embedded software is complex. Its engineering inherently involves a mul- disciplinary interplay with the physics of the embedding system or environment. Embedded software also comes in ever larger quantity and diversity. The next generation of premium automobiles will carry around one gigabyte of binary code. The proposed US DDX submarine is e?ectively a ?oating embedded so- ware system, comprising 30 billion lines of code written in over 100 programming languages. Embedded software is expensive. Cost estimates are quoted at around US$15– 30 per line (from commencement to shipping). In the defense realm, costs can range up to $100, while for highly critical applications, such as the Space Shuttle, the cost per line approximates $1,000. In view of the exponential increase in complexity, the projected costs of future embedded software are staggering.