حجم سوق النظم المدمجة

وقُدر حجم سوق النظم المدمجة بمبلغ 110.3 بليون دولار من دولارات الولايات المتحدة في عام 2023، ومن المتوقع أن ينمو في قاعدة بيانات تقديرية تبلغ أكثر من 5 في المائة بين عامي 2024 و2032. وتشهد النظم المدمجة اعتماداً كبيراً في قطاع السيارات، نظراً لازدياد إدماج التكنولوجيات المتطورة في السيارات المعاصرة. وتُستخدم هذه النظم على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات المتعلقة بالسيارات من حيث أنها تحسن أداء المركبات، والسلامة، والراحة، وخبرة المستعملين.

نظم متقدمة لمساعدة السائقين وهي أحد المجالات الرئيسية التي تكتسب فيها النظم المدمجة انتصابا. وتتيح هذه النظم سمات من قبيل المكابح في حالات الطوارئ المستقلة، والتحكم في الرحلات السياحية التكييفية، والمساعدة في صيانة الممرات، والمساعدة في مواقف السيارات. وتوفر النظم المدمجة عملية صنع القرار والسيطرة في الوقت الحقيقي عن طريق تحليل البيانات من عدة أجهزة استشعار وكاميرات ورادارات. وهذا يعزز إلى حد كبير سلامة المركبات ويقلل من احتمال وقوع الحوادث.

والنظم المدمجة ضرورية لإيجاد حلول للترفيه والتواصل، مما يحسن من تجربة السيارات بالإضافة إلى القيادة المستقلة. وتُزوَّد السيارات المعاصرة بنظم متطورة للتحفيز تقدم خدمات الاتصالات والترفيه والملاحة. هذه النُظُم مُتسمّاة بتقنية الهواتف الذكية، الإعتراف بالصوت، تحديثات المرور في الوقت الحقيقي، وقدرات الوسائط المتعددة ومن ثم، فإن اعتماد نظم مدمجة توفر خبرة ثرية وتفاعلية للمستعملين يحفزه تزايد الطلب من المستهلكين على مركبات " ذكية " مترابطة.

وبالإضافة إلى ذلك، تتحول صناعة السيارات إلى السيارات الهجينة والكهربائية، التي تعتمد إلى حد كبير على النظم المدمجة. ولضمان السلامة والكفاءة، تحتاج هذه السيارات إلى نظم متقدمة لإدارة البطاريات لرصد وتحسين أداء البطاريات.

فعلى سبيل المثال، في تشرين الثاني/نوفمبر 2022، تعاون سيبللوم وجينغوي هيراين على التصدي لتحديات أمن الفضاء الإلكتروني عبر سلسلة الإمداد بالسيارات. ومكّنت هذه الشراكة الزبائن من تعزيز أمنهم السيبراني دون التأثير على عملياتهم عن طريق إدارة المخاطر تلقائياً برمجيات مدمجة عناصر

ومن العقبات الرئيسية التي يواجهها مطورو النظم المدمجة والمصنعون تعقيد التصميم والتطوير. وبغية تحقيق معايير دقيقة للأداء والموثوقية والأمن، يجب أن تدمج عناصر النظام المدمج بشكل سلس مع بعضها البعض من خلال تصميم معدات وبرامجيات معقدة. وهذا إجراء كثيف الموارد ومستهلك للوقت يتطلب أخصائيين ذوي خبرة في مختلف المجالات، بما في ذلك الإلكترونيات، والبرمجيات الحاسوبية، برمجياتو تكامل النظم

ويشكل ضمان قدرة النظام على الصمود والقوة عقبة رئيسية أخرى. وكثيرا ما تستخدم النظم المدمجة في التطبيقات الحيوية حيث يمكن أن تكون للعطلات انعكاسات خطيرة مثل التشغيل الآلي الصناعي، والمعدات الطبية، ونظم سلامة المركبات. وبغية التأكد من أن هذه النظم تعمل بشكل يعتمد عليه طوال فترة حياتها المقررة، يجب على المطورين أن يختبروا بدقة " التحقق منها في إطار سيناريوهات متنوعة.

اتجاهات سوق النظم المدمجة

ويشكل توسيع نطاق استخدام تكنولوجيا المعلومات أحد أهم الاتجاهات التي تؤثر على صناعة النظم المدمجة. ومع تزايد الربط والذكاء بين الأجهزة، تزداد الحاجة إلى نظم مدمجة لتوفير قدرات الاستخبارات والتواصل. This trend spans the consumer, industrial, automotive, and healthcare sectors, requiring embedded systems to handle complex tasks such as data processing, connectivity, and real-time operations. ومع انتشار الأجهزة المتفجرة المرتجلة والحاجة إلى تجهيز البيانات في الوقت الحقيقي، برزت الحوسبة كميل رئيسي في النظم المدمجة.

الحوسبة ويشمل تجهيز البيانات أقرب إلى المصدر (أي على حافة الشبكة) بدلاً من الاعتماد فقط على الخواديم السحابية المركزية. وتؤدي النظم المدمجة دوراً حاسماً في الحوسبة الحادة عن طريق توفير السلطة الحاسوبية والاستخبارات على مستوى الأجهزة، وتمكين أوقات الاستجابة السريعة، والحد من الرطوبة، وتحسين الموثوقية.

ويتزايد إدماج النظم المدمجة في الاستخبارات الفنية والتعلم في مجال الآلات من أجل تعزيز صنع القرار وتوفير وظائف أكثر تكيفا. وتمكن القدرات في مجال مكافحة غسل الأموال الأجهزة المدمجة من أداء مهام مثل الصيانة المتوقعة، والاعتراف بالنمط، والرقابة المستقلة، دون تدخل بشري. This trend is particularly evident in sectors such as automotive (for autonomous driving systems), healthcare (for diagnostic and monitoring devices), and manufacturing (for functioning and control systems).

ومع زيادة ارتباط النظم المدمجة، تزداد الشواغل الأمنية. وهناك اتجاه متزايد نحو تنفيذ تدابير أمنية أقوى على مستوى أجهزة الأجهزة المدمجة. ويشمل ذلك ضمان الأحذية، والتشفير القائم على المعدات، وآليات الكشف عن الاقتحام من أجل الحماية من التهديدات الإلكترونية المحتملة وضمان سلامة بيانات عمليات الأجهزة.

تحليل سوق النظم المدمجة

واستنادا إلى المكونات، ينقسم السوق إلى برامجيات حاسوبية. ومن المتوقع أن يسجّل الجزء المتعلق بالبرمجيات سجلاً شاملاً بنسبة تزيد على 10 في المائة خلال الفترة المتوقعة.

• وتتسم صناعة البرمجيات بأهمية حيوية لسوق النظام المدمج حيث أنها توفر المعلومات الاستخبارية والوظيفية التي تتيح لهذه النظم أن تعمل على النحو المقصود. وتندرج نظم التشغيل، والبرمجيات الجاهزة، والبرمجيات المتوسطة والتطبيقية في فئة البرمجيات المدمجة. وهذه البرامج مصممة خصيصا لتلبية احتياجات المعدات والنظام ككل. وتُعرّف هذه السوق بتركيزها على الكفاءة، والقابلية للاعتماد، والأداء في الوقت الحقيقي الذي كثيراً ما يتعامل مع القيود في الذاكرة، والقدرة الحاسوبية، واستخدام الطاقة.
• وبالمقارنة مع وضع برامج حاسوبية للتطبيقات العامة الغرض، فإن وضع برامج حاسوبية للأجهزة المدمجة يطرح مشاكل متميزة. ومن أجل ضمان أن يعمل البرنامج على نحو جيد على المعدات المحدودة، يلزم أن يكون البرمجيات المدمجة على النحو الأمثل إلى حد كبير، مما يتطلب في كثير من الأحيان قدرات برمجية منخفضة المستوى وفهما دقيقا لتصميم المعدات. فالكتابة بلغات، مثل جيم أو التجمع، تتيح، على سبيل المثال، مراقبة أكثر دقة لموارد المعدات، ولكنها تستلزم الاهتمام بالتفصيل والاختبار الدقيق للتقليل إلى أدنى حد من الأخطاء وضمان استقرار النظام.

وعلى أساس الوظيفة، ينقسم سوق النظم المدمجة إلى نظام قائم بذاته، ونظام في الوقت الحقيقي، ونظام الشبكات، ونظام متنقل. The real-time system segment dominated the global market with a revenue of over USD 80 billion in 2032.

• وتستخدم نظم الزمن الحقيقي في التطبيقات التي تكون فيها الإجابات المحددة والسريعة حاسمة. وفي العديد من القطاعات، بما في ذلك السيارات، والفضاء الجوي، والرعاية الصحية، والتشغيل الآلي الصناعي، والاتصالات السلكية واللاسلكية، تعتبر نظم الزمن الحقيقي أساسية بسبب قدرتها على تجهيز البيانات وإنتاج النواتج في حدود زمنية صارمة. وفيما يتعلق بالتطبيقات، مثل نشر حقائب الهواء في السيارات، ونظم مراقبة الطيران في الطائرات، ورصد المرضى في الأجهزة الطبية التي تعتمد على التوقيت الدقيق وإمكانية الاعتماد عليها، تضمن هذه النظم إنهاء الأنشطة في غضون فترة زمنية معينة.
• ونظرا لمعايير التوقيت الصارمة التي يجب الوفاء بها، يتطلب تطوير نظم في الوقت الحقيقي قدرا كبيرا من عناصر المعدات والبرامجيات المعقدة. وبغية ضمان إنجاز العمليات الحاسمة بحلول الموعد النهائي، فإن برامجيات النظام في الوقت الحقيقي - التي كثيرا ما تتحكم فيها نظم التشغيل في الوقت الحقيقي - تحتاج إلى أن تكون ذات كفاءة عالية وأن تكون قادرة على تحديد أولويات المهام. برمجيات معقدة، وإدارة الموارد، وقطع أساليب المناولة مطلوبة لإدارة أنشطة النظام بشكل صحيح

وشكلت سوق النظم المدمجة في منطقة آسيا والمحيط الهادئ نسبة 30 في المائة في عام 2023. وتميز منطقة آسيا والمحيط الهادئ، وهي جهة فاعلة رئيسية في السوق، بانتكاسات تكنولوجية سريعة، ونمو صناعي كبير، ونظام إيكولوجي قوي للتصنيع. وتقود الحاجة إلى نظم مدمجة عدة قطاعات تشمل الإلكترونيات الاستهلاكية، والسيارات، والاتصالات السلكية واللاسلكية، والتشغيل الآلي الصناعي في البلدان الرائدة، مثل الصين واليابان وكوريا الجنوبية وتايوان. إن قيادة المنطقة في السوق العالمية للنظم المدمجة تستند إلى إنفاقها الكبير في مجال البحث والتطوير، وقوة عاملة ماهرة، وهيمنة في صناعة الإلكترونيات.

إن اعتماد النظم المدمجة يزداد تسارعاً بسبب الحاجة المتزايدة لمنطقة آسيا والمحيط الهادئ لمبادرات اليوت والمدينة الذكية ويستثمر القطاعان العام والخاص في الهياكل الأساسية الذكية، التي تستخدم تكنولوجيات مدمجة لتجهيز البيانات في الوقت الحقيقي، والاتصالات، والتشغيل الآلي. وعلاوة على ذلك، فإن قطاع السيارات الآخذ في الاتساع، ولا سيما الانتقال إلى المركبات الكهربائية التي لا تعمل بالسائقين، حيث تكون النظم المدمجة أساسية للكفاءة والسلامة والملاحة، يغذي نمو الأسواق.

In February 2024, Kontron, one of the leading competitors in the market, announced the launch of the SMARC-sGET 2 Module, a powerful and secure module for industrial IoT applications.

The embedded systems market is greatly influenced by the U.S., which is known for its substantial RD investment, advanced technological infrastructure, and strong emphasis on innovation. فالأعمال التجارية الأمريكية هي في مقدمة العديد من قطاعات التكنولوجيا الرفيعة، بما في ذلك الإلكترونيات الاستهلاكية، والسيارات، والفضاء الجوي، والدفاع، والرعاية الصحية، حيث تكون النظم المتأصلة أساسية لتحسين الأداء الوظيفي والأداء.

وتغذي الانجازات المستمرة في النظم المدمجة النظام الإيكولوجي المزدهر في البلد للأعمال التجارية التكنولوجية، ومعاهد البحوث، والبدء. ويصدق ذلك بصفة خاصة في ميادين مثل " آي " و " إنترنت الأشياء " والنظم المستقلة. The adoption of Industry 4.0 technologies, where embedded systems are essential to intelligence manufacturing and industrial functioning, is another factor propelling the U.S. market.

مهارات صنع اليابان الممتازة، الهندسة الدقيقة، والتشديد على الجودة والموثوقية جعلها منفصلة في سوق النظم المدمجة. ويقود البلد العالم في مجال تكنولوجيا السيارات، بعد أن خطى خطوات كبيرة في السيارات الكهربائية، وهي شركة ADAS - التي تعتمد في معظمها على نظم معقدة متأصلة وقيادة مستقلة. وعلاوة على ذلك، فإن النظم المدمجة ضرورية لأداء وابتكار الإلكترونيات الاستهلاكية، والآليات الآلية الصناعية - وهي مجالات تقود فيها اليابان العالم.

وتقوم صناعة الأمة، والأوساط الأكاديمية، والحكومة بتهيئة مناخ تعاوني يشجع الابتكار التكنولوجي والتحسين المستمر. ولكن لكي تكون اليابان في طليعة التكنولوجيا، يجب أن تعالج قضايا من قبيل قاعدة العمل الناشئة، التي تدعو إلى الإنفاق في مجالي التعليم والتدريب، وضرورة تعزيز تدابير أمن الفضاء الإلكتروني في النظم المترابطة بشكل متزايد.

وكوريا الجنوبية أيضا لاعب رئيسي في السوق نظرا لسيطرتها في قطاعات الإلكترونيات وشبه الموصلات. وتوجد في هذا البلد بعض الأعمال التجارية في مجال التكنولوجيا الرفيعة، ولا سيما في قطاعات المستهلكين الإلكترونية والاتصالات السلكية واللاسلكية، حيث تكون النظم المتأصلة ذات أهمية حاسمة في إنشاء أجهزة ذكية، وأدوات منزلية، وهياكل أساسية للشبكات في المستقبل.

ويتوسع قطاع السيارات في كوريا الجنوبية بسرعة أيضا، نظرا لاستثمارات كبيرة في السيارات الكهربائية وغير المحركات التي تعمل على تكنولوجيا متكاملة متطورة. إن سوق النظم المدمجة مدعومة بقدر أكبر بتأكيد الأمة على الابتكار ودعمها الحكومي القوي للتقدم التقني ومشاريع المدن الذكية. غير أنه يجب على كوريا الجنوبية أن تعالج مسائل من قبيل المواكبة لاضطرابات سلاسل الإمداد العالمية، وضمان أمن الفضاء الإلكتروني في النظم المترابطة بشكل متزايد، والارتقاء باستمرار بقوى عملها.

وتؤثر الصين، وهي أكبر مركز تصنيع في العالم، تأثيرا كبيرا على الصناعة نظرا لتشديدها المتزايد على الابتكار والقدرة الإنتاجية الواسعة النطاق. ولتحسين القدرة الوظيفية وتلبية الطلب المتزايد من العملاء على الأجهزة الذكية، تُدرج الجهات المصنعة الصينية تدريجيا التكنولوجيات المدمجة المتطورة في سلعها.

ونظرا لقدراتهما التكنولوجية العليا، تقدم كوريا الجنوبية واليابان مساهمات كبيرة، لا سيما في الصناعات الالكترونية وصناعات السيارات. ونظرا لتركيز هذه البلدان على الهندسة الدقيقة والجودة، فإنها تتجه نحو تطوير نظم معقدة مدمجة لتطبيقات مثل الروبوتات والمركبات المستقلة والأجهزة الذكية.

حصة سوق النظم المدمجة

Intel Corporation " NXP Semiconductor N.V. hold a market share of over 15% in the embedded systems industry. وتهيمن الشركات على السوق بسبب خبرتها في مجال الصناعة العميقة وطائفة واسعة من عروض المنتجات. ويستخدم نظام إنتل تكنولوجيا الابتكار والتطورات لتوفير مجموعة متنوعة من التطبيقات على الشبكة، والمعالجات الدقيقة، وأدوات التنمية لتلبية احتياجات طائفة واسعة من التطبيقات المدمجة.

ونظراً لأدائها الممتاز، وقابليتها للتصعيد، وقابليتها للاعتماد، فإن منتجات الإنترنت أساسية للعديد من القطاعات بما في ذلك الإلكترونيات الاستهلاكية، والرعاية الصحية، والتشغيل الآلي الصناعي، والسيارات. ومن خلال التحالفات الاستراتيجية، والمقتنيات، والتجمعات الإقليمية، تستطيع شبكة إنتل تلبية المطالب المتغيرة لسوق النظم المدمجة، وتظل في مقدمة الانجازات التكنولوجية.

وبالمثل، فإن شركة NXP Semiconductors N.V. معروفة جيدا بالنسبة لمجموعتها الواسعة من المتحكمين بالمناطق الدقيقة، وخيارات الاتصال، وتكنولوجيات الأمن، وهي قوة رئيسية في صناعة النظم المدمجة. It is an essential suppliers to the automotive sector owing to the broad usage of its products in applications related to ADAS, in-vehicle networking, and secure connection.

علاوة على ذلك، تركيز NXP على الحلول الأمنية المدمجة، مثل بروتوكولات الدفع الآمن والهوية، تُعفي موقعها السوقي. ويتمتع برنامج " NXP " بمركز سوقي كبير نظراً لقدرته على توفير حلول متأصلة عالية الجودة وموثوقة ومأمونة، فضلاً عن تركيزه الاستراتيجي على مجالات النمو الهامة، بما في ذلك التشغيل الآلي الصناعي، والمدن الذكية، واليوت.

شركات سوق النظم المدمجة

والجهات الفاعلة الرئيسية العاملة في صناعة النظم المدمجة هي:

• Intel Corporation
• NXP Semiconductor N.V.
• Texas Instruments, Inc.
• STMicroelectronics
• Broadcom Limited
• Renesas Electronics Corporation
• Microchip Technology Inc.

Embedded Systems Industry News

• In September 2022, Intel launched the 12^th أسرة مجهزة المعلومات الأساسية، التي تشمل جميع الـ 12 الجديدة^th Generation Intel Core H-series mobile CPUs, led by the Intel Core i9-12900HK, the fastest mobile processor ever developed. 12^th وسيتضمن جيل من أفراد الأسرة الأساسية 60 مجهزا وأكثر من 500 تصميم.
• In February 2022, Northrop Grumman and Curtiss Wright Corp. announced a partnership to bring a similar approach to more military-embedded systems featured on some in-service U.S. military aircraft. وترتكز هذه الشراكة على حواسيب ذات لوح واحد توفرها برامجيات " كيرتس رايت " و " نورثروب غرومان " " للحماية الحديثة.

ويتضمن تقرير البحوث المتعلقة بسوق النظم المدمجة تغطية متعمقة للصناعة مع تقديرات " التوقعات من حيث الإيرادات (بملايين دولارات الولايات المتحدة) من 2021 إلى 2032، فيما يتعلق بالجزأين التاليين:

السوق حسب العنصر

• المعدات
  • ASIC ' ASSP
  • Microcontroller (MCU)
  • Microprocessor (MPU)
  • الدائرة المتكاملة لإدارة الطاقة
  • تصوير بوابة التجهيز الميداني
  • جهاز تسجيل رقمي
  • الذاكرة
• البرمجيات
  • OS
  • Middleware

السوق، حسب المهمة

• النظام الاحتياطي
• نظام الوقت الحقيقي
• نظام الشبكة
• نظام التنقل

السوق، حسب الطلب

• السيارات
• الإلكترونيات الاستهلاكية
• التصنيع
• التجزئة
• الوساطة
• الدفاع العسكري
• Telecom
• أخرى

وترد المعلومات المذكورة أعلاه في المناطق والبلدان التالية:

• أمريكا الشمالية
  • الولايات المتحدة
  • كندا
• أوروبا
  • ألمانيا
  • UK
  • فرنسا
  • إيطاليا
  • إسبانيا
  • بقية أوروبا
• آسيا والمحيط الهادئ
  • الصين
  • الهند
  • اليابان
  • جنوب كوريا
  • ANZ
  • بقية آسيا والمحيط الهادئ
• أمريكا اللاتينية
  • البرازيل
  • المكسيك
  • بقية أمريكا اللاتينية
• MEA
  • UAE
  • السعودية
  • جنوب أفريقيا
  • بقية الاتفاقات البيئية