Embedded Systems Design: The ARTIST Roadmap for Research and Development

سیستم‌های تعبیه‌شده اکنون شامل بخش بسیار زیادی از محصولات پیشرفته طراحی‌شده در جهان، حمل‌ونقل گسترده (اویونیک، فضا، خودرو، قطار)، لوازم الکتریکی و الکترونیکی (دوربین‌ها، اسباب‌بازی‌ها، تلویزیون، لوازم خانگی، سیستم‌های صوتی، و تلفن های همراه)، کنترل فرآیند (تولید و توزیع انرژی، اتوماسیون و بهینه سازی کارخانه)، مخابرات (ماهواره، تلفن همراه و شبکه های مخابراتی) و امنیت (تجارت الکترونیک، کارت های هوشمند) و غیره. استفاده گسترده و روزافزون از سیستم های تعبیه شده و ادغام آنها در محصولات روزمره نشانگر تحول قابل توجهی در علم و فناوری اطلاعات است. ما انتظار داریم که در یک بازه زمانی کوتاه، سیستم های تعبیه شده بخشی از تقریباً تمام تجهیزات طراحی یا تولید شده در اروپا، ایالات متحده آمریکا و آسیا باشند. اکنون یک تغییر استراتژیک در تاکید برای طراحان سیستم های جاسازی شده وجود دارد: از دستیابی ساده به امکان سنجی، به دستیابی به بهینه. طراحی بهینه سیستم های تعبیه شده به معنای هدف قرار دادن یک بخش معین از بازار با کمترین هزینه و زمان تحویل ممکن است. بهینه به معنای ادغام یکپارچه با محیط فیزیکی و الکترونیکی در عین رعایت محدودیت‌های دنیای واقعی مانند ضرب‌الاجل‌های سخت، قابلیت اطمینان، در دسترس بودن، استحکام، مصرف برق و هزینه است. به نظر ما، بهینه بودن تنها از طریق ظهور سیستم‌های تعبیه‌شده به‌عنوان یک رشته در نوع خود قابل دستیابی است.

Embedded systems now include a very large proportion of the advanced products designed in the world, spanning transport (avionics, space, automotive, trains), electrical and electronic appliances (cameras, toys, televisions, home appliances, audio systems, and cellular phones), process control (energy production and distribution, factory automation and optimization), telecommunications (satellites, mobile phones and telecom networks), and security (e-commerce, smart cards), etc. The extensive and increasing use of embedded systems and their integration in everyday products marks a significant evolution in information science and technology. We expect that within a short timeframe embedded systems will be a part of nearly all equipment designed or manufactured in Europe, the USA, and Asia. There is now a strategic shift in emphasis for embedded systems designers: from simply achieving feasibility, to achieving optimality. Optimal design of embedded systems means targeting a given market segment at the lowest cost and delivery time possible. Optimality implies seamless integration with the physical and electronic environment while respecting real-world constraints such as hard deadlines, reliability, availability, robustness, power consumption, and cost. In our view, optimality can only be achieved through the emergence of embedded systems as a discipline in its own right.