Embedded-Entwicklung

Erweiterung eines Software-Ökosystems mit Hilfe von Frameworks

| Autor / Redakteur: Kim Dinsmore * / Sebastian Gerstl

Vor fünf bis zehn Jahren waren Benutzerschnittstellen in Embedded Systemen noch Tasten oder Schalter, Connectivity bedeutete eine UART- oder bestenfalls USB-Verbindung und Security bestand darin, das Gerät hinter geschlossener Tür zu installieren. Heute haben Embedded-Produkte angesichts der Schnelligkeit des Marktes aber ein völlig neues Niveau erreicht.
Vor fünf bis zehn Jahren waren Benutzerschnittstellen in Embedded Systemen noch Tasten oder Schalter, Connectivity bedeutete eine UART- oder bestenfalls USB-Verbindung und Security bestand darin, das Gerät hinter geschlossener Tür zu installieren. Heute haben Embedded-Produkte angesichts der Schnelligkeit des Marktes aber ein völlig neues Niveau erreicht. (Bild: Renesas)

Ein modernes Embedded-System muss schon bei der Entwicklung nicht nur auf dem aktuellsten Stand der Technik stehen, sondern sich angesichts der schnellen Marktentwicklung auch leicht aufrüsten lassen.

Heute stehen Embedded-Entwickler vor ganz anderen Herausforderungen als noch vor fünf oder zehn Jahren. Eine moderne Benutzerschnittstelle besteht oft aus einem Touchscreen mit Farb-Display. Connectivity nutzt eine oder mehrere Varianten an Wireless-Verbindungen: WiFi, Blue- tooth Smart oder Bluetooth Low Energy, oder gar eine mobile 4G-Option. Anwender erwarten, dass Firmware-Updates auf Knopfdruck installiert werden. Security ist besonders wichtig, obwohl die Details, wie diese tatsächlich umgesetzt wird, für die meisten immer noch ziemlich unklar bleiben.

Hinzu kommt die Schnelllebigkeit des globalen Marktes von heute. Die technischen Herausforderungen sind extrem, nicht nur in Bezug auf die Anzahl und Komplexität der Technologien selbst, sondern auch im Hinblick auf die Kosten der benötigten Infrastruktur. Die Zeit und Ausbildung zum Erlernen der erforderlichen Technologien, Werkzeuge und Geräte für die Entwicklung und den Test der Prototypen sowie Zertifizierungen kostet Geld.

Das dringendste Problem aber ist die Markteinführungszeit. Selbst wenn alle technologischen Probleme gelöst sind, Entwickler aber das Marktfenster verpassen und mit dem Produkt als zweites oder drittes auf den Markt kommen, landet selbst ein revolutionäres Produkt nur noch in den hinteren Regalen, als nur noch eine weitere Option in einem bereits gesättigten Markt.

Die Entwicklung muss also mit einer soliden, einfach zugänglichen Plattform beginnen, die aus der richtigen Kombination von Soft- und Hardware sowie Werkzeugen besteht und ein unterstützendes Ecosystem bietet. Auf dem Markt gibt es etliche Plattformen, die die nötigen Komponenten zum Aufbau eines komplexen Embedded Systems bieten. Nur wie wählt man die beste aus?

Elemente einer Embedded-Entwicklungsplattform

Bild 1: Eine umfassende Embedded-Entwicklungsplattform enthält eigene Hardware als auch ein umfangreiches Software-, Tool- und Design- bzw. Lösungspaket.
Bild 1: Eine umfassende Embedded-Entwicklungsplattform enthält eigene Hardware als auch ein umfangreiches Software-, Tool- und Design- bzw. Lösungspaket. (Bild: Renesas)

Eine vollständig integrierte Plattform besteht aus mehr als nur einer Serie von Mikrocontrollern und einem einfachen Softwarepaket. Eine solide Embedded-Entwicklungsplattform besitzt verschiedene Komponenten, wobei jede einzelne Komponente auf die anderen abgestimmt ist.

  • Mikrocontroller: Registersätze und Peripheriezuordnungen müssen miteinander kompatibel und skalierbar sein, um Software-Portabilität nicht nur zwischen bestehenden, sondern auch für künftige MCUs zu gewährleisten.
  • Integrierte Software: Eine Software-Plattform, die die wichtigsten erforderlichen Komponenten für gängige Embedded-Anwendungen umfasst und ein Hinzufügen spezieller Komponenten ermöglicht.
  • Werkzeuge und Kits: Eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE), die nicht nur auf die MCUs, sondern auch auf die Software-Pakete abgestimmt ist.
  • Komplette Lösungen: Demo-Designs von verschiedenen Technologien, die sich für einen schnellen Einstieg in die Produktentwicklung nutzen lassen.
  • Online-Zugriff: Zugang nicht nur zu Software, Lösungen und Werkzeugen, sondern auch interaktiver Support, sodass Entwickler bei Bedarf Fragen stellen können, um unmittelbar Antworten zu erhalten.

Obwohl alle Aspekte wichtig sind, konzentriert sich dieser Artikel auf die integrierte Software. Dies ist meist der erste Bereich, der bei der Evaluierung einer Embedded-Entwicklungsplattform zu überprüfen ist.

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