Lo sviluppo di software embedded in breve: linguaggi, competenze, casi d'uso

Lo sviluppo integrato è un campo interessante di sviluppo software che è emerso per supportare i dispositivi IoT. Le aziende assumono agenzie che offrono servizi di ingegneria del software incorporati per scrivere linguaggi di programmazione di basso livello che possono essere eseguiti su piccoli dispositivi con potenza di elaborazione e memoria limitate, come unità di controllo del motore delle automobili, frigoriferi intelligenti e stampanti. Il software è integrato nel dispositivo e funziona perfettamente con l'hardware, anche con vincoli in tempo reale.

Cos'è lo sviluppo di software integrato?

Lo sviluppo di software integrato è il processo di progettazione, sviluppo, test e manutenzione del software utilizzato in dispositivi e sistemi con una funzione specifica, ad esempio un telefono cellulare, una lavatrice intelligente o una telecamera di sicurezza.

Lo sviluppo di software integrato è un processo multidisciplinare che coinvolge ingegneri software e hardware, responsabili di prodotto e progetto e team di garanzia della qualità.

Le aziende che forniscono servizi di sviluppo di software embedded di solito seguono un processo rigoroso per completare i loro progetti:

• Analisi dei requisiti: durante le fasi iniziali del progetto, il team analizzerà i requisiti del dispositivo per determinare la progettazione e l'architettura del software da utilizzare.
• Progettazione: dopo l'analisi dei requisiti, il team inizierà a progettare il sistema, inclusa l'architettura complessiva.
• Implementazione: in questa fase, il team del software scriverà il codice utilizzando linguaggi di programmazione appropriati.
• Test: questa fase include test di unità, integrazione e sistema per garantire che il software funzioni come dovrebbe.
• Distribuzione: nelle fasi finali, il software viene distribuito sul dispositivo. Il team creerà un'immagine del firmware, configurerà il sistema e completerà i test finali.
• Manutenzione: il software verrà mantenuto e sottoposto a debug nel tempo per garantire che funzioni correttamente nel tempo.

Quali linguaggi di programmazione è necessario conoscere per lavorare nello sviluppo embedded?

Esistono diversi linguaggi di programmazione utilizzati nello sviluppo di software embedded, a seconda dell'applicazione specifica e del dispositivo e del sistema che viene controllato.

Alcuni dei popolari linguaggi di programmazione utilizzati includono:

• C è un linguaggio popolare utilizzato nei sistemi embedded perché consente un controllo granulare dell'hardware ed è incredibilmente versatile.
• C++ è un'estensione di C. Aggiunge funzionalità di programmazione orientate agli oggetti e può essere utilizzato in software più complessi.
• L'assembly viene utilizzato in un'architettura specifica, ad esempio x86 o ARM. Viene spesso utilizzato in sistemi che richiedono uno stretto controllo sull'hardware e una rapida esecuzione del codice.
• Python è un linguaggio di programmazione di alto livello facile da imparare e da usare. Gli sviluppatori usano Python per scrivere gli script che controllano i sistemi embedded.

Possono anche utilizzare linguaggi come Ada, Rust, Go e Swift, a seconda del dispositivo, del sistema, dell'ambiente di sviluppo e delle preferenze del team di sviluppo stesso.

Quali sono i casi d'uso popolari del software integrato?

Il software integrato è utilizzato da numerosi settori. Il settore automobilistico utilizza software integrato in sistemi come la gestione del motore, l'infotainment o il controllo della trasmissione.

La tecnologia integrata si trova spesso in dispositivi di consumo come smartphone, smartwatch e tablet, dove controlla l'interfaccia utente, gestisce il consumo energetico ed elabora i dati raccolti dai sensori. Potresti anche trovare tecnologia incorporata in sistemi industriali come robot di produzione e linee di assemblaggio o in dispositivi medici come misuratori di glucosio nel sangue e ventilatori.

In casa, il software viene utilizzato per controllare dispositivi IoT come termostati intelligenti e telecamere di sicurezza, nonché elettrodomestici connessi a Internet. Troverai anche software incorporato in router, modem e apparecchiature di rete. Con l'avanzare della tecnologia, i casi d'uso continueranno ad espandersi.

Cosa fa un ingegnere del software integrato?

Gli ingegneri del software responsabili di questa tecnologia devono progettare, sviluppare e mantenere il software utilizzato per controllare dispositivi e sistemi specifici. Devono collaborare strettamente con altri team, compresi gli ingegneri hardware, per garantire che il software e il sistema possano lavorare insieme e funzionare correttamente.

Oltre all'analisi dei requisiti, alla progettazione e alla codifica, questi ingegneri devono ottimizzare il software per migliorare le prestazioni e ridurre l'utilizzo della memoria. Manterranno, aggiorneranno e correggeranno anche i bug e aggiungeranno nuove funzionalità al software nel tempo.

Gli ingegneri sono inoltre tenuti a documentare il software, inclusa la documentazione di progettazione e i manuali utente, man mano che progredisce e per rimanere aggiornati con le tendenze del settore e le tecnologie emergenti.

Gli ingegneri embedded spesso indossano molti cappelli, poiché devono testare, convalidare, eseguire il debug e migliorare il software che sviluppano. Molti avranno anche bisogno di capacità di gestione del team e del progetto per svolgere i propri compiti.

Di quali competenze hanno bisogno gli ingegneri del software embedded?

Gli ingegneri integrati hanno bisogno di più capacità interpersonali rispetto alla media a causa della natura collaborativa del loro lavoro, oltre a competenze tecniche specifiche.

Quando assumi ingegneri, cerca sviluppatori con una forte conoscenza dei linguaggi di programmazione e la capacità di scrivere codice efficiente e ben strutturato utilizzando linguaggi come C, C++ e Assembly. Hanno bisogno di esperienza di lavoro con sistemi embedded, conoscenza dei componenti hardware e software e una comprensione approfondita del processo di progettazione e sviluppo, compreso l'uso di IDE o ambienti di sviluppo integrati, compilatori e debugger.

Dovrebbero comprendere i sistemi in tempo reale e avere la capacità di progettare e implementare software in grado di soddisfare i vincoli di questi sistemi. Hanno bisogno di forti capacità di risoluzione dei problemi poiché spesso dovranno risolvere ed eseguire il debug dei problemi del software durante lo svolgimento delle loro funzioni.

Gli sviluppatori devono comprendere i protocolli di comunicazione presenti nei sistemi embedded, come TCP/IP, UART e SPI, e avere la capacità di creare sistemi in rete.

Devono inoltre avere una solida conoscenza degli standard e delle normative del settore, inclusi gli standard di sicurezza e protezione e avere la capacità di progettare software in linea con questi requisiti. Come tutti gli sviluppatori di software, dovrebbero avere familiarità con i sistemi di controllo della versione e le metodologie di sviluppo del software come Agile e Scrum.

Quando assumi un team, cerca sviluppatori in grado di comunicare in modo efficace con altri membri del team, adattarsi alla cultura aziendale e spiegare concetti tecnici a parti interessate non tecniche.

Nella maggior parte dei casi, sarà richiesta una laurea in Ingegneria Elettrica o Informatica, insieme a una rilevante esperienza lavorativa nella progettazione di sistemi embedded.

Pensieri finali

Man mano che i dispositivi diventano più intelligenti e i leader del settore implementano robotica e macchine per automatizzare i processi di produzione, lo sviluppo integrato sta diventando sempre più importante.