Entwicklung zwischen Flussmittel und Breakpoints

EMBEDDED 

Warum sind Embedded-Projekte so herausfordernd?

Im Gegensatz zu "normalen" Software-Anwendungen wird im Embedded-Bereich ein viel breiteres Wissensspektrum benötigt. Um Qualitätsanforderungen wie Zuverlässigkeit, Energieeffizienz und Performanz kostengünstig zu erreichen, müssen Soft- und Hardware gut aufeinander abgestimmt sein. Dies ist nur mit Fachwissen über die zu verwendenden Hardwarekomponenten, FPGA-Firmware, Mikrocontroller-Firmware und PC-Software oder Cloud-/Web-Applikationen möglich. Das gleiche trifft natürlich auch auf die Entwicklung von SPS-basierten Lösungen und deren Anbindung an andere Komponenten zu.

Eine häufige Fehleinschätzung ist, dass Embedded-Projekte aufgrund ihres tlw. überschaubaren Funktionsumfangs einfach zu implementieren sind. Die Umsetzung ist zwar schnell abgeschlossen, mangels Erfahrung und Planung bei der Entwicklung muss dann jedoch häufig eine lange Stabilisierungsphase durchlaufen werden. Unserer Erfahrung nach werden während der Softwareentwicklung Nebenläufigkeitsprobleme und Echtzeitfähigkeit der Anwendung häufig nicht ausreichend betrachtet. Dies führt zu sporadischem Fehlverhalten, wie zum Beispiel Abstürzen oder verspäteten Reaktionen. Da diese Fehlerbilder zum Teil sehr selten oder nur unter bestimmten Umgebungsbedingungen auftreten, sind sie oft gar nicht oder nur aufwendig reproduzierbar und somit schwer nachzuvollziehen. Selbst wenn der Fehler behoben wurde, kann die Beseitigung im Feld mit erheblichen Kosten verbunden sein - insbesondere, wenn die Hardware betroffen ist.

So breit wie das benötigte Wissenspektrum, ist auch die Vielfalt der verwendeten Werkzeuge. Die effiziente Nutzung von Hardware-Debugger, Logikanalysator, Multimeter und Oszilloskop sowie der Aufbau von benötigten Hilfsschaltungen kann je nach Aufgabe zur Herausforderung werden.

Warum kann MATHEMA Ihr Embedded-Projekt erfolgreich meistern?

In der Embedded-Abteilung von MATHEMA arbeiten über 15 Mitarbeiter mit unterschiedlichen Expertisen zusammen. Bei Problemen oder speziellen Herausforderungen kann jederzeit auf einen Kollegen mit dem passenden Wissen zurückgegriffen werden. Auf dies Weise können Herausforderungen gemeistert werden, die einen einzelnen Entwickler überfordern würden. Die Leistungen die unser Team abdeckt finden Sie weiter unten.

Wie entwickelt das Embedded-Team von MATHEMA?

Wir entwickeln agil, ohne uns die Methodiken oder Ideologien von Agile zu eigen zu machen. Wichtig ist für uns vor allem ein enger Austausch mit dem Kunden, sowie die Diskussionen mit den Kollegen. Hierbei werden die Ideen und Konzepte hinterfragt, um sicherzustellen, dass das bestmögliche Ergebnis erreicht wird.

Die Verwendung von git, CI, Docker, Code-Reviews und das automatisierte Testen der Software, im Idealfall auf der echten Hardware, sind bei uns Standard.

Werden vom Kunden andere Werkzeuge oder Abläufe vorgegeben, passen wir unseren Entwicklungsprozess den Kundenanforderungen individuell an, oder arbeiten komplett im Kundenprozess.

Wie kann das MATHEMA Embedded-Team unterstützen?

Wir stehen Kunden mit Rat und Tat zur Seite. Dies reicht von der reinen Beratung, bis hin zum fertig zertifizierten Produkt. Wir können die Entwicklung kontinuierlich begleiten oder auch sporadisch unterstützen. Dadurch, dass unsere Mitarbeiter nicht fest einem Projekt zugeordnet sind, können wir schnell auf wechselnde Anforderungen oder Lastspitzen reagieren. Für unsere Kunden gibt es jedoch immer einen fixen Ansprechpartner, der bei uns intern als Projektverantwortlicher agiert. Die Ausgestaltung, die Anzahl der Mitarbeiter und mit welcher Auslastung diese an einem Kundenprojekt arbeiten, erfolgt immer in direkter Absprache mit dem Kunden.

In welchen Bereichen ist das MATHEMA Embedded-Team tätig?

In den folgenden Themengebieten liegen die Schwerpunkte unserer Arbeit:

• Medizintechnik
• Automatisierung
• Regelungstechnik
• Messtechnik
• Energietechnik

Wir sind aber auch immer offen für Neues.

Welche Projekte hat das MATHEMA Embedded-Team schon gemeistert?

Zu den Projekten, die wir in den letzten Jahren betreut haben, gehören:

• Messsystem für ein intelligentes Kabel
• Analoge Multifunktionseingabebaugruppe für die Automatisierungstechnik
• Die Integration von OPC-​UA in eine bestehende Steuerung
• Architekturberatung in C/C++
• Analyse und Behebung von Echtzeit- und Nebenläufigkeitsproblemen
• Beratung bei der Konzepterstellung und Systemarchitektur
• Marktanalysen
• Analyse der Hardware von Mitbewerbern (inkl. Firmware)
• Testberatung für Embedded-​Systeme
• Entwicklungsbegleitendes Coaching und Consulting
• Unterstützung bei der Projektleitung und -organisation
• Industrieautomatisierung mit SPS (inkl. Schaltschrank)
• Unterstützung bei der Entwicklung von Anwendungen in C++/QT
• Konzeptions- und Entwicklungsunterstützung für Kennzeichnungsgeräte für High-Speed-Anwendungen
• Anbindung von Laserscannern mit Raspberry Pico XY200
• Gebäudeautomatisierung mit KNX und WAGO

Welche Leistungen kann das Embedded-Team erbringen?

Wir unterstützen Sie unter anderem in folgenden Themengebieten.

• Firmwareentwicklung
• Hardwareentwicklung
• Anwendungsentwicklung in C++
• Entwicklung von Embedded Linux Betriebssystemen (Yocto)
• Entwicklung von Komplettsystemen (OS, Firmware, Hardware)
• FPGA/CPLD-Design
• SPS-Entwicklung nach IEC 61131
• Testautomatisierung inkl. Prüfberichterstellung
• Entwicklung von Prüfsystemen
• Anpassung, Optimierung und Portierung bestehender Systeme
• Beratung / Analysen / Konzepterstellung / Reviews
• System- und Software- Architektur/Design
• Prototypenbau und -inbetriebnahme
• Schaltschrankplanung/-bau
• Zertifizierungen (z.B. für CE)

Wir haben aber auch viele versteckte Talente. Sprechen Sie uns gerne an. Dank unserer Kollegen in den anderen Bereichen kann MATHEMA Sie zusätzlich auch in den Themengebieten Data Science, Mobile, Web, Cloud, .NET, JAVA, u.v.m. unterstützen.

Mit welchen Werkzeugen und Themen beschäftigt sich das MATHEMA Embedded-Team?

Unser Team