สรุปการพัฒนาซอฟต์แวร์แบบฝังตัว: ภาษา ทักษะ กรณีการใช้งาน

การพัฒนาแบบฝังเป็นสาขาการพัฒนาซอฟต์แวร์ที่น่าสนใจซึ่งเกิดขึ้นเพื่อรองรับอุปกรณ์ IoT บริษัทต่างๆ จ้างหน่วยงานที่ให้บริการด้านวิศวกรรมซอฟต์แวร์แบบฝังตัวเพื่อเขียนภาษาโปรแกรมระดับต่ำที่สามารถทำงานบนอุปกรณ์ขนาดเล็กที่มีกำลังประมวลผลและหน่วยความจำจำกัด เช่น หน่วยควบคุมเครื่องยนต์ของรถยนต์ ตู้เย็นอัจฉริยะ และเครื่องพิมพ์ ซอฟต์แวร์ฝังอยู่ในอุปกรณ์และทำงานร่วมกับฮาร์ดแวร์ได้อย่างราบรื่น แม้จะมีข้อจำกัดตามเวลาจริง

การพัฒนาซอฟต์แวร์ฝังตัวคืออะไร?

การพัฒนา Embedded SW คือกระบวนการออกแบบ พัฒนา ทดสอบ และบำรุงรักษาซอฟต์แวร์ที่ใช้ในอุปกรณ์และระบบที่มีฟังก์ชันเฉพาะ เช่น โทรศัพท์มือถือ เครื่องซักผ้าอัจฉริยะ หรือกล้องรักษาความปลอดภัย

การพัฒนาซอฟต์แวร์แบบฝังตัวเป็นกระบวนการทางวินัยที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ ผู้จัดการผลิตภัณฑ์และโครงการ และทีมประกันคุณภาพ

บริษัทที่ให้บริการพัฒนาซอฟต์แวร์ฝังตัวมักจะปฏิบัติตามกระบวนการที่เข้มงวดเพื่อให้โครงการของตนเสร็จสมบูรณ์:

• การวิเคราะห์ความต้องการ: ในช่วงเริ่มต้นของโครงการ ทีมงานจะวิเคราะห์ความต้องการของอุปกรณ์เพื่อกำหนดการออกแบบซอฟต์แวร์และสถาปัตยกรรมที่ควรใช้
• การออกแบบ: หลังจากวิเคราะห์ความต้องการแล้ว ทีมงานจะเริ่มออกแบบระบบ รวมถึงสถาปัตยกรรมโดยรวม
• การนำไปใช้งาน: ในขั้นตอนนี้ ทีมซอฟต์แวร์จะเขียนโค้ดโดยใช้ภาษาโปรแกรมที่เหมาะสม
• การทดสอบ: ขั้นตอนนี้ประกอบด้วยการทดสอบหน่วย การรวมระบบ และระบบเพื่อให้แน่ใจว่าซอฟต์แวร์ทำงานได้ตามที่ควร
• การ ปรับใช้: ในขั้นตอนสุดท้าย ซอฟต์แวร์จะถูกปรับใช้บนอุปกรณ์ ทีมงานจะสร้างอิมเมจเฟิร์มแวร์ กำหนดค่าระบบ และทำการทดสอบขั้นสุดท้ายให้เสร็จสิ้น
• การ บำรุงรักษา: ซอฟต์แวร์จะได้รับการบำรุงรักษาและดีบั๊กตามระยะเวลาเพื่อให้แน่ใจว่าซอฟต์แวร์ทำงานได้อย่างถูกต้องเมื่อเวลาผ่านไป

คุณจำเป็นต้องรู้ภาษาการเขียนโปรแกรมใดบ้างเพื่อทำงานในการพัฒนาแบบฝังตัว

มีภาษาการเขียนโปรแกรมหลายภาษาที่ใช้ในการพัฒนาซอฟต์แวร์แบบฝังตัว ขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชันเฉพาะและอุปกรณ์และระบบที่ถูกควบคุม

ภาษาโปรแกรมที่นิยมใช้ได้แก่:

• ภาษา C เป็นภาษาที่นิยมใช้ในระบบฝังตัว เนื่องจากช่วยให้สามารถควบคุมฮาร์ดแวร์ได้อย่างละเอียด และมีความหลากหลายอย่างเหลือเชื่อ
• C++ เป็นส่วนขยายของ C โดยเพิ่มคุณสมบัติการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุและสามารถใช้ในซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น
• แอสเซมบลีใช้ในสถาปัตยกรรมเฉพาะ เช่น x86 หรือ ARM มักใช้ในระบบที่ต้องการการควบคุมฮาร์ดแวร์อย่างแน่นหนาและการดำเนินการโค้ดอย่างรวดเร็ว
• Python เป็นภาษาโปรแกรมระดับสูงที่เรียนรู้และใช้งานได้ง่าย นักพัฒนาใช้ Python เพื่อเขียนสคริปต์ที่ควบคุมระบบฝังตัว

นอกจากนี้ยังอาจใช้ภาษาเช่น Ada, Rust, Go และ Swift ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ ระบบ สภาพแวดล้อมการพัฒนา และการตั้งค่าของทีมพัฒนาเอง

กรณีการใช้งานยอดนิยมของซอฟต์แวร์ฝังตัวคืออะไร?

ซอฟต์แวร์ฝังตัวถูกใช้โดยหลายอุตสาหกรรม ภาคยานยนต์ใช้ซอฟต์แวร์แบบฝังอยู่ในระบบ เช่น การจัดการเครื่องยนต์ ระบบสาระบันเทิง หรือการควบคุมเกียร์

เทคโนโลยีฝังตัวมักพบในอุปกรณ์สำหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทโฟน สมาร์ทวอทช์ และแท็บเล็ต โดยเทคโนโลยีดังกล่าวจะควบคุมอินเทอร์เฟซผู้ใช้ จัดการการใช้พลังงาน และประมวลผลข้อมูลที่รวบรวมจากเซ็นเซอร์ นอกจากนี้ คุณยังอาจพบเทคโนโลยีฝังตัวในระบบอุตสาหกรรม เช่น หุ่นยนต์การผลิตและสายการประกอบ หรือในอุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น เครื่องตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดและเครื่องช่วยหายใจ

ในบ้าน ซอฟต์แวร์นี้ใช้เพื่อควบคุมอุปกรณ์ IoT เช่น เทอร์โมสแตทอัจฉริยะและกล้องรักษาความปลอดภัย รวมถึงเครื่องใช้ในบ้านที่เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต คุณจะพบซอฟต์แวร์ที่ฝังอยู่ในเราเตอร์ โมเด็ม และอุปกรณ์เครือข่าย เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าขึ้น กรณีการใช้งานก็จะขยายตัวต่อไป

วิศวกรซอฟต์แวร์ฝังตัวทำอะไร?

วิศวกรซอฟต์แวร์ที่รับผิดชอบเทคโนโลยีนี้ต้องออกแบบ พัฒนา และบำรุงรักษาซอฟต์แวร์ที่ใช้ในการควบคุมอุปกรณ์และระบบเฉพาะ พวกเขาจำเป็นต้องทำงานร่วมกันอย่างใกล้ชิดกับทีมอื่นๆ รวมถึงวิศวกรฮาร์ดแวร์ เพื่อให้แน่ใจว่าซอฟต์แวร์และระบบสามารถทำงานร่วมกันและทำงานได้อย่างถูกต้อง

นอกจากการวิเคราะห์ข้อกำหนด การออกแบบ และการเข้ารหัสแล้ว วิศวกรเหล่านี้ยังต้องปรับซอฟต์แวร์ให้เหมาะสมเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและลดการใช้หน่วยความจำ พวกเขายังจะบำรุงรักษา อัปเดตและแก้ไขจุดบกพร่อง และเพิ่มคุณสมบัติใหม่ให้กับซอฟต์แวร์เมื่อเวลาผ่านไป

วิศวกรยังจำเป็นต้องจัดทำเอกสารซอฟต์แวร์ รวมถึงเอกสารการออกแบบและคู่มือผู้ใช้ เมื่อมีความคืบหน้าและติดตามแนวโน้มอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีที่เกิดขึ้นใหม่

วิศวกรสมองกลฝังตัวมักจะสวมหมวกหลายใบ เนื่องจากต้องทดสอบ ตรวจสอบ ดีบัก และปรับปรุงซอฟต์แวร์ที่พัฒนา หลายคนยังต้องการทักษะการจัดการทีมและโครงการเพื่อทำหน้าที่ของตน

วิศวกรซอฟต์แวร์ฝังตัวต้องการทักษะอะไรบ้าง

วิศวกรสมองกลฝังตัวต้องการทักษะด้านความสัมพันธ์ระหว่างบุคคลมากกว่าค่าเฉลี่ย เนื่องจากลักษณะงานที่ต้องทำงานร่วมกัน เช่นเดียวกับทักษะทางเทคนิคเฉพาะ

เมื่อว่าจ้างวิศวกร ให้มองหานักพัฒนาที่มีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับภาษาโปรแกรมและความสามารถในการเขียนโค้ดที่มีประสิทธิภาพและมีโครงสร้างที่ดีโดยใช้ภาษาอย่างเช่น C, C++ และ Assembly พวกเขาต้องการประสบการณ์ในการทำงานกับระบบฝังตัว ความรู้เกี่ยวกับส่วนประกอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ และความเข้าใจเชิงลึกเกี่ยวกับกระบวนการออกแบบและพัฒนา รวมถึงการใช้ IDE หรือสภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการ คอมไพเลอร์ และดีบักเกอร์

พวกเขาควรเข้าใจระบบตามเวลาจริงและมีความสามารถในการออกแบบและใช้งานซอฟต์แวร์ที่สามารถตอบสนองข้อจำกัดของระบบเหล่านี้ได้ พวกเขาต้องการทักษะการแก้ปัญหาที่แข็งแกร่ง เนื่องจากพวกเขามักจะต้องแก้ไขปัญหาและแก้ไขข้อบกพร่องของซอฟต์แวร์ในระหว่างการปฏิบัติหน้าที่

นักพัฒนาจำเป็นต้องเข้าใจโปรโตคอลการสื่อสารที่พบในระบบฝังตัว เช่น TCP/IP, UART และ SPI และมีความสามารถในการสร้างระบบเครือข่าย

นอกจากนี้ พวกเขายังต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับมาตรฐานและข้อบังคับของอุตสาหกรรม รวมถึงมาตรฐานด้านความปลอดภัยและความปลอดภัย และมีความสามารถในการออกแบบซอฟต์แวร์ให้สอดคล้องกับข้อกำหนดเหล่านี้ เช่นเดียวกับนักพัฒนาซอฟต์แวร์ทุกคน พวกเขาควรคุ้นเคยกับระบบควบคุมเวอร์ชันและวิธีการพัฒนาซอฟต์แวร์ เช่น Agile และ Scrum

เมื่อจ้างทีม ให้มองหานักพัฒนาที่สามารถสื่อสารกับสมาชิกในทีมคนอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เข้ากับวัฒนธรรมของบริษัท และสามารถอธิบายแนวคิดทางเทคนิคแก่ผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่ไม่ใช่ด้านเทคนิค

ในกรณีส่วนใหญ่ จำเป็นต้องมีปริญญาด้านวิศวกรรมไฟฟ้าหรือวิทยาการคอมพิวเตอร์ พร้อมด้วยประสบการณ์การทำงานที่เกี่ยวข้องในการออกแบบระบบสมองกลฝังตัว

ความคิดสุดท้าย

เมื่ออุปกรณ์ฉลาดขึ้นและผู้นำในอุตสาหกรรมปรับใช้หุ่นยนต์และเครื่องจักรเพื่อทำให้กระบวนการผลิตเป็นอัตโนมัติ การพัฒนาแบบฝังตัวจึงมีความสำคัญมากขึ้น