Eingebettete Softwareentwicklung auf den Punkt gebracht: Sprachen, Fähigkeiten, Anwendungsfälle

Die eingebettete Entwicklung ist ein interessantes Gebiet der Softwareentwicklung, das zur Unterstützung von IoT-Geräten entstanden ist. Unternehmen beauftragen Agenturen, die Embedded-Software-Engineering-Dienstleistungen anbieten, um Low-Level-Programmiersprachen zu schreiben, die auf kleinen Geräten mit begrenzter Rechenleistung und begrenztem Speicher ausgeführt werden können, wie z. B. Automotorsteuereinheiten, intelligenten Kühlschränken und Druckern. Die Software ist in das Gerät eingebettet und arbeitet nahtlos mit der Hardware zusammen, selbst bei Echtzeitbeschränkungen.

Was ist eingebettete Softwareentwicklung?

Embedded SW-Entwicklung ist der Prozess des Entwerfens, Entwickelns, Testens und Wartens von Software, die in Geräten und Systemen mit einer bestimmten Funktion verwendet wird, z. B. einem Mobiltelefon, einer intelligenten Waschmaschine oder einer Sicherheitskamera.

Die Entwicklung eingebetteter Software ist ein multidisziplinärer Prozess, an dem Software- und Hardwareingenieure, Produkt- und Projektmanager sowie Qualitätssicherungsteams beteiligt sind.

Unternehmen, die eingebettete Softwareentwicklungsdienste anbieten, folgen normalerweise einem strengen Prozess, um ihre Projekte abzuschließen:

• Anforderungsanalyse: In der Anfangsphase des Projekts analysiert das Team die Anforderungen des Geräts, um das zu verwendende Softwaredesign und die zu verwendende Architektur zu bestimmen.
• Design: Nach der Anforderungsanalyse beginnt das Team mit dem Design des Systems, einschließlich der Gesamtarchitektur.
• Implementierung: In dieser Phase schreibt das Softwareteam den Code unter Verwendung geeigneter Programmiersprachen.
• Testen: Diese Phase umfasst Einheiten-, Integrations- und Systemtests, um sicherzustellen, dass die Software so funktioniert, wie sie sollte.
• Bereitstellung: In der Endphase wird die Software auf dem Gerät bereitgestellt. Das Team erstellt ein Firmware-Image, konfiguriert das System und führt abschließende Tests durch.
• Wartung: Die Software wird im Laufe der Zeit gewartet und debuggt, um sicherzustellen, dass sie im Laufe der Zeit ordnungsgemäß läuft.

Welche Programmiersprachen müssen Sie beherrschen, um in der Embedded-Entwicklung zu arbeiten?

Bei der Entwicklung eingebetteter Software werden je nach Anwendung und gesteuertem Gerät und System mehrere Programmiersprachen verwendet.

Einige der gängigen Programmiersprachen, die verwendet werden, sind:

• C ist eine beliebte Sprache, die in eingebetteten Systemen verwendet wird, da sie eine feinkörnige Steuerung der Hardware ermöglicht und unglaublich vielseitig ist.
• C++ ist eine Erweiterung von C. Es fügt objektorientierte Programmierfunktionen hinzu und kann in komplexerer Software verwendet werden.
• Assembly wird in bestimmten Architekturen verwendet, z. B. x86 oder ARM. Es wird häufig in Systemen verwendet, die eine strenge Kontrolle über die Hardware und eine schnelle Ausführung von Code erfordern.
• Python ist eine höhere Programmiersprache, die einfach zu erlernen und zu verwenden ist. Entwickler verwenden Python, um die Skripte zu schreiben, die eingebettete Systeme steuern.

Je nach Gerät, System, Entwicklungsumgebung und den Vorlieben des Entwicklungsteams selbst können sie auch Sprachen wie Ada, Rust, Go und Swift verwenden.

Was sind die beliebtesten Anwendungsfälle von eingebetteter Software?

Eingebettete Software wird von einer Reihe von Branchen verwendet. Die Automobilbranche nutzt eingebettete Software in Systemen wie Motormanagement, Infotainment oder Getriebesteuerung.

Eingebettete Technologie ist häufig in Verbrauchergeräten wie Smartphones, Smartwatches und Tablets zu finden, wo sie die Benutzeroberfläche steuert, den Stromverbrauch verwaltet und die von den Sensoren gesammelten Daten verarbeitet. Sie können eingebettete Technologie auch in industriellen Systemen wie Fertigungsrobotern und Fließbändern oder in medizinischen Geräten wie Blutzuckermessgeräten und Beatmungsgeräten finden.

Zu Hause wird die Software zur Steuerung von IoT-Geräten wie intelligenten Thermostaten und Überwachungskameras sowie mit dem Internet verbundenen Haushaltsgeräten verwendet. Sie finden auch eingebettete Software in Routern, Modems und Netzwerkgeräten. Mit fortschreitender Technologie werden die Anwendungsfälle weiter zunehmen.

Was macht ein Embedded Software Engineer?

Die für diese Technologie verantwortlichen Softwareingenieure müssen die Software entwerfen, entwickeln und warten, die zur Steuerung bestimmter Geräte und Systeme verwendet wird. Sie müssen eng mit anderen Teams zusammenarbeiten, einschließlich Hardware-Ingenieuren, um sicherzustellen, dass die Software und das System zusammenarbeiten und ordnungsgemäß funktionieren.

Neben der Anforderungsanalyse, dem Design und der Codierung müssen diese Ingenieure die Software optimieren, um die Leistung zu verbessern und die Speichernutzung zu reduzieren. Sie warten, aktualisieren und beheben Fehler und fügen der Software im Laufe der Zeit neue Funktionen hinzu.

Ingenieure sind außerdem verpflichtet, die Software zu dokumentieren, einschließlich Designdokumentation und Benutzerhandbücher, während sie Fortschritte machen, und sich über Branchentrends und neue Technologien auf dem Laufenden zu halten.

Embedded-Ingenieure tragen oft viele Hüte, da sie die von ihnen entwickelte Software testen, validieren, debuggen und verbessern müssen. Viele werden auch Team- und Projektmanagementfähigkeiten benötigen, um ihre Aufgaben zu erfüllen.

Welche Fähigkeiten benötigen Embedded Software Engineers?

Eingebettete Ingenieure benötigen aufgrund der kollaborativen Natur ihrer Arbeit mehr zwischenmenschliche Fähigkeiten als der Durchschnitt sowie spezifische technische Fähigkeiten.

Suchen Sie bei der Einstellung von Ingenieuren nach Entwicklern mit einem ausgeprägten Verständnis von Programmiersprachen und der Fähigkeit, effizienten, gut strukturierten Code mit Sprachen wie C, C++ und Assembly zu schreiben. Sie benötigen Erfahrung in der Arbeit mit eingebetteten Systemen, Kenntnisse über Hardware- und Softwarekomponenten und ein tiefes Verständnis des Design- und Entwicklungsprozesses, einschließlich der Verwendung von IDEs oder integrierten Entwicklungsumgebungen, Compilern und Debuggern.

Sie sollten Echtzeitsysteme verstehen und in der Lage sein, Software zu entwerfen und zu implementieren, die die Einschränkungen dieser Systeme erfüllen kann. Sie benötigen ausgeprägte Fähigkeiten zur Problemlösung, da sie im Rahmen ihrer Aufgaben häufig Softwareprobleme beheben und debuggen müssen.

Entwickler müssen Kommunikationsprotokolle in eingebetteten Systemen wie TCP/IP, UART und SPI verstehen und in der Lage sein, vernetzte Systeme zu erstellen.

Sie müssen auch über ein solides Verständnis der Industriestandards und -vorschriften verfügen, einschließlich Sicherheitsstandards, und in der Lage sein, Software in Übereinstimmung mit diesen Anforderungen zu entwickeln. Wie alle Softwareentwickler sollten sie mit Versionskontrollsystemen und Softwareentwicklungsmethoden wie Agile und Scrum vertraut sein.

Suchen Sie bei der Einstellung eines Teams nach Entwicklern, die effektiv mit anderen Teammitgliedern kommunizieren können, zur Unternehmenskultur passen und nicht-technischen Stakeholdern technische Konzepte erklären können.

In den meisten Fällen wird ein abgeschlossenes Studium der Elektrotechnik oder Informatik sowie einschlägige Berufserfahrung im Design eingebetteter Systeme vorausgesetzt.

Abschließende Gedanken

Da Geräte immer intelligenter werden und Branchenführer Robotik und Maschinen zur Automatisierung von Fertigungsprozessen einsetzen, wird die eingebettete Entwicklung immer wichtiger.