Коротко о разработке встроенного программного обеспечения: языки, навыки, варианты использования

Разработка встраиваемых систем — интересная область разработки программного обеспечения, появившаяся для поддержки устройств IoT. Компании нанимают агентства, которые предлагают услуги по разработке встроенного программного обеспечения для написания низкоуровневых языков программирования, которые могут работать на небольших устройствах с ограниченной вычислительной мощностью и памятью, таких как блоки управления двигателем автомобиля, умные холодильники и принтеры. Программное обеспечение встроено в устройство и без проблем работает с аппаратным обеспечением, даже с ограничениями в реальном времени.

Что такое разработка встроенного программного обеспечения?

Разработка встроенного ПО — это процесс проектирования, разработки, тестирования и обслуживания программного обеспечения, используемого в устройствах и системах с определенной функцией, например, в сотовом телефоне, смарт-стиральной машине или камере видеонаблюдения.

Разработка встроенного программного обеспечения — это междисциплинарный процесс, в котором участвуют инженеры по программному и аппаратному обеспечению, менеджеры по продуктам и проектам, а также группы обеспечения качества.

Компании, предоставляющие услуги по разработке встроенного программного обеспечения, обычно следуют строгому процессу для завершения своих проектов:

• Анализ требований: на начальных этапах проекта команда проанализирует требования к устройству, чтобы определить дизайн и архитектуру программного обеспечения, которые следует использовать.
• Дизайн: после анализа требований команда приступит к проектированию системы, включая общую архитектуру.
• Реализация: на этом этапе команда разработчиков программного обеспечения напишет код с использованием соответствующих языков программирования.
• Тестирование: этот этап включает модульное, интеграционное и системное тестирование, чтобы убедиться, что программное обеспечение работает должным образом.
• Развертывание: на последних этапах программное обеспечение развертывается на устройстве. Команда создаст образ прошивки, настроит систему и проведет финальные тесты.
• Техническое обслуживание: Программное обеспечение будет поддерживаться и отлаживаться с течением времени, чтобы обеспечить его правильную работу с течением времени.

Какие языки программирования вам нужно знать, чтобы заниматься разработкой встраиваемых систем?

Существует несколько языков программирования, используемых при разработке встроенного программного обеспечения, в зависимости от конкретного приложения, а также управляемого устройства и системы.

Некоторые из популярных используемых языков программирования включают в себя:

• C — популярный язык, используемый во встраиваемых системах, поскольку он обеспечивает точное управление оборудованием и невероятно универсален.
• C++ является расширением C. Он добавляет возможности объектно-ориентированного программирования и может использоваться в более сложном программном обеспечении.
• Сборка используется в конкретной архитектуре, например, x86 или ARM. Он часто используется в системах, требующих жесткого контроля над оборудованием и быстрого выполнения кода.
• Python — это язык программирования высокого уровня, который легко изучать и использовать. Разработчики используют Python для написания сценариев, управляющих встроенными системами.

Они также могут использовать такие языки, как Ada, Rust, Go и Swift, в зависимости от устройства, системы, среды разработки и предпочтений самой команды разработчиков.

Каковы популярные варианты использования встроенного программного обеспечения?

Встроенное программное обеспечение используется в ряде отраслей. Автомобильный сектор использует встроенное программное обеспечение в таких системах, как управление двигателем, информационно-развлекательная система или управление трансмиссией.

Встроенная технология часто используется в потребительских устройствах, таких как смартфоны, смарт-часы и планшеты, где она управляет пользовательским интерфейсом, управляет энергопотреблением и обрабатывает данные, собранные с датчиков. Вы также можете найти встроенные технологии в промышленных системах, таких как производственные роботы и сборочные линии, или в медицинских устройствах, таких как мониторы уровня глюкозы в крови и вентиляторы.

Дома программное обеспечение используется для управления устройствами IoT, такими как интеллектуальные термостаты и камеры видеонаблюдения, а также бытовой техникой, подключенной к Интернету. Вы также найдете встроенное программное обеспечение в маршрутизаторах, модемах и сетевом оборудовании. По мере развития технологий возможности использования будут расширяться.

Что делает встроенный инженер-программист?

Инженеры-программисты, ответственные за эту технологию, должны проектировать, разрабатывать и поддерживать программное обеспечение, используемое для управления конкретными устройствами и системами. Им необходимо тесно сотрудничать с другими командами, в том числе с инженерами по оборудованию, чтобы гарантировать, что программное обеспечение и система могут работать вместе и работать правильно.

В дополнение к анализу требований, проектированию и кодированию эти инженеры должны оптимизировать программное обеспечение для повышения производительности и сокращения использования памяти. Они также будут поддерживать, обновлять и исправлять ошибки, а также добавлять новые функции в программное обеспечение с течением времени.

Инженеры также обязаны документировать программное обеспечение, включая проектную документацию и руководства пользователя, по мере их разработки и быть в курсе отраслевых тенденций и новых технологий.

Разработчики встраиваемых систем часто берут на себя множество обязанностей, поскольку им необходимо тестировать, проверять, отлаживать и улучшать разрабатываемое ими программное обеспечение. Многим также потребуются навыки управления командой и проектами для выполнения своих обязанностей.

Какие навыки нужны разработчикам встраиваемого программного обеспечения?

Встроенным инженерам требуется больше навыков межличностного общения, чем в среднем, из-за совместного характера их работы, а также конкретных технических навыков.

При найме инженеров ищите разработчиков, хорошо разбирающихся в языках программирования и способных писать эффективный, хорошо структурированный код с использованием таких языков, как C, C++ и ассемблер. Им необходим опыт работы со встроенными системами, знание аппаратных и программных компонентов, а также глубокое понимание процесса проектирования и разработки, включая использование IDE или интегрированных сред разработки, компиляторов и отладчиков.

Они должны понимать системы реального времени и иметь возможность разрабатывать и внедрять программное обеспечение, которое может соответствовать ограничениям этих систем. Им нужны сильные навыки решения проблем, поскольку им часто приходится устранять неполадки и отлаживать проблемы с программным обеспечением в ходе выполнения своих обязанностей.

Разработчики должны понимать коммуникационные протоколы встроенных систем, такие как TCP/IP, UART и SPI, и иметь возможность создавать сетевые системы.

Они также должны иметь четкое представление о отраслевых стандартах и ​​правилах, включая стандарты безопасности и защиты, и иметь возможность разрабатывать программное обеспечение в соответствии с этими требованиями. Как и все разработчики программного обеспечения, они должны быть знакомы с системами контроля версий и методологиями разработки программного обеспечения, такими как Agile и Scrum.

При найме команды ищите разработчиков, которые могут эффективно общаться с другими членами команды, соответствовать культуре компании и могут объяснить технические концепции нетехническим заинтересованным сторонам.

В большинстве случаев требуется степень в области электротехники или компьютерных наук, а также соответствующий опыт работы в области проектирования встроенных систем.

Последние мысли

По мере того, как устройства становятся умнее, а лидеры отрасли внедряют робототехнику и машины для автоматизации производственных процессов, разработка встраиваемых систем становится все более важной.