Sulautetun ohjelmiston kehittäjä: Mitä hän tekee?
Johdanto
Sulautettu ohjelmisto eroaa tavallisesta ohjelmistosta, koska se luodaan ja rakennetaan tiettyyn laitteeseen. Se toimii kuin järjestelmän aivot, ja ilman laitetta ohjelmisto on hyödytön. Näin ollen se on ensimmäinen koodikerros, joka suoritetaan laitteessa. Lisäksi sulautetun ohjelmiston kirjoittavalla kehittäjällä on oltava syvällinen ymmärrys laitteistosta, jota varten se on valmisteltu. Hänen on tunnettava sirujen tietosivut ja niiden suhde koodiin, hänen on ymmärrettävä laitteiston kaaviot ja niin edelleen.
Sulautettu ohjelmistosuunnittelu on siis täysin erilainen käsite kuin tavanomainen ohjelmistosuunnittelu, ja kehittäjillä on oltava perusteellinen tietämys konekoodista koodien laatimista varten. Ohjelmisto on itsenäinen, ja sitä voidaan käyttää vain yhdessä ohjelmassa – laitteessa, jota varten se on luotu.
Toisin sanoen voidaan sanoa, että sulautetut ohjelmistot ovat sekoitus ohjelmistotekniikkaa ja muita kuin tietokonelaitteita. Niissä on yhden sirun mikrokontrolleri, kuten ARM, Cortex, FPGA, mikroprosessorit, ASIC ja DSP.
Sulautettujen järjestelmien sovellukset
Kun katsot ympärillesi, näet lukuisia laitteita, joissa käytetään sulautettuja ohjelmistoja. Niitä käytetään laajalti ilmailussa, autoteollisuudessa, teollisuudessa, kulutuselektroniikassa, urheiluteollisuuden aktiivisuusseurantalaitteissa, toimistoautomaatiossa, televiestinnässä, instrumentoinnissa, ilmailu- ja avaruusalalla, rahoitus- ja pankkialalla, viihdeteollisuudessa, lääketeollisuudessa ja niin edelleen. Näin ollen on selvää, että sulautetut järjestelmät ovat niin yleisiä kaikkialla, ja niitä löytyy lähes jokaiselta teollisuudenalalta.
Laitteisiin sulautetut ohjelmistot pystyvät suorittamaan vain rajoitetun määrän toimintoja. Ne on kuitenkin ohjelmoitu monitehtäväisiksi, ja ne voivat jopa verkottua muiden laitteiden ja verkkojen kanssa.
Sulautettuja ohjausjärjestelmiä on liikennevaloissa, katuvaloissa, kotiautomaatiojärjestelmissä, sotakentän vakoiluroboteissa, teollisuuden lämpötilanvalvonnassa ja jopa ajoneuvojen seurannassa.
Sulautettujen ohjelmistojen sovellukset ovat siis loputtomia, ja kun tällaisten laitteiden kysyntä on valtava, myös ohjelmistokehittäjien kysyntä on suuri.
Sulautettujen ohjelmistojen kehittäjän rooli
Kehittäjän erityistehtävät riippuvat siitä, minkä sulautettujen järjestelmien parissa hän työskentelee, mutta perustasolla hänen on osattava matalan tason ohjelmointikieli, kuten C tai C++. Sulautettujen järjestelmien resurssit ovat rajalliset, joten myös muistin ja prosessointitehon on oltava riittävän pienet. Kehittäjän on kyettävä kirjoittamaan tehokasta koodia, joka käyttää resursseja viisaasti.
Sulautettujen järjestelmien tulevaisuus
Sulautettujen järjestelmien tulevaisuus on melko ruusuinen. Teknologian innovaatioiden myötä laitteiden monimutkaisuus lisääntyy, mikä aiheuttaa valtavan kysynnän sulautettua teknologiaa käyttäville sovelluksille. Järjestelmiä ja lisäsovelluksia luodaan yhä enemmän.
Sulautettujen ohjelmistojärjestelmien kysynnän kasvaessa myös sulautettujen ohjelmistojen kehittäjien kysyntä kasvaa, erityisesti sellaisten kehittäjien osalta, joilla on sekä ohjelmointi- että laitteistotaitoja. Kehittäjät, jotka ovat tietoisia alan uusimmista suuntauksista, ovat erittäin kysyttyjä, ja ne, jotka pysyvät ajan tasalla, saavat aina hyvän työpaikan.
Sulautettujen ohjelmistojen kehittäjän taidot
On selvää, että sulautetun järjestelmän kehittäjällä on oltava erinomaiset ohjelmointitaidot. Heillä on oltava myös vahva ymmärrys laitteistoista. Tämän lisäksi ohjelmoijan on myös osattava:
- Laitteisto-ongelmien vianmääritys
- Laitteiston kaaviotiedot.
- Miten sirujen tietolehdet ja niille kirjoitetut koodit suhteutetaan toisiinsa?
- Vahvat testaustaidot
- Testitapausten suunnittelu ja toteutus
- Analysoi testitulokset
- Virheiden tunnistaminen ja korjaaminen
Sulautettujen ohjelmistojen kehittäjän on myös oltava erinomainen viestinnän osaaja. Heidän on kommunikoitava hyvin teknisen ja ei-teknisen yleisön kanssa. Tämä johtuu siitä, että he keskustelevat markkinointitiimien, sidosryhmien ja tuotepäälliköiden kanssa.
Tarkastellaan taitoja yksityiskohtaisesti:
1. Ymmärtää laitteisto ja sen osat
Kehittäjä luo ohjelmiston tietylle laitteelle, joten hänellä on oltava melko hyvä tietämys laitteesta ja laitteistosta, jolle hän tekee ohjelmistoa. Suurin haittapuoli tässä on se, että kehittäjällä ei ole varaa tarkistaa koodeja. Kehittäjä työskentelee aina sillä todennäköisyydellä, että jokin voi mennä pieleen.
2. Ohjelmointikielten hallinta
Tämä on itsestään selvä taito, eikä yksikään täysjärkinen kehittäjä hae sulautettujen ohjelmistojen kehitystyötä, jos hän ei osaa C- ja C++-ohjelmia. Riippumatta siitä, minkä laitejärjestelmän parissa kehittäjä työskentelee, C:n ja C++:n tuntemus ja hallinta on välttämätöntä.
3. Suosittujen RTOS-järjestelmien tuntemus
On olemassa useita reaaliaikaisia käyttöjärjestelmiä, joista kehittäjän on oltava tietoinen. Tietoja tulee jatkuvasti reaaliajassa, ja RTOS palvelee reaaliajassa. Laitteen on pystyttävä käsittelemään tietoja ja päättämään, mitkä tehtävät vaativat enemmän huomiota ja mitkä tehtävät tehdään myöhemmin. Jos esimerkiksi turvatyynyn on lauettava oikeaan aikaan, tiedot on ymmärrettävä ja ne on toteutettava.
Tässä muutamia suosittuja ROTS:
- LynuxOS
- OSE
- QNX
- RTLinux
Sulautettujen järjestelmien kehittäjiä työskentelee useilla eri aloilla, mutta heidät tunnetaan eri nimillä: Järjestelmäinsinööri, sulautetun laiteohjelmiston insinööri, laiteohjelmiston insinööri ja sulautettu insinööri.
Sulautetun ohjelmiston kehittäjän työ
Tarkastellaan nyt sulautettujen ohjelmistojen kehittäjän työtä.
1. Ohjelmistoarkkitehtuurin jäsentäminen ja suunnittelu
Kehittäjä vastaa ohjelmiston rakenteen ja arkkitehtuurin suunnittelusta. He myös suunnittelevat, miten se toimii vuorovaikutuksessa laitteiston kanssa.
2. Toimintakoodien kehittäminen
Kehittäjä käyttää tarvittavaa ohjelmointikieltä ja kirjoittaa koodit, jotka toimivat sulautetussa järjestelmässä ja ovat vuorovaikutuksessa verkkolaitteiden kanssa.
3. Koodien testaus ja analysointi
Kun kehittäjä on saanut koodit valmiiksi, hän analysoi ne ja tarkistaa, täyttävätkö koodit standardit. Tässä vaiheessa kehittäjä päättää, täyttääkö hanke laitteen vaatimukset.
4. Ohjelmiston virheenkorjaus
Tämä on tärkeä vaihe sulautettujen järjestelmien ohjelmistokehityksessä. Kehittäjä tarkistaa koodin ja testaa sen virheiden varalta. Jos laite toimii tietyllä tavalla, kehittäjän työ onnistuu.
5. Ohjelmiston päivittäminen
Laitevalmistaja luultavasti pitää kehittäjän tehtävänä tehdä ohjelmistoon tarvittavat päivitykset ja korjata virheet aina, kun niitä ilmenee.
Johtopäätös
Sulautettujen ohjelmistojen kehittäjät eroavat perinteisistä ohjelmistokehittäjistä yhden hyvin yksinkertaisen seikan osalta: heidän on otettava huomioon ympäristötekijät ja ilmasto-olosuhteet, kun he suunnittelevat ohjelmistoa laitteelle, koska ne voivat vaikuttaa merkittävästi suorituskykyyn. Tämä tekee siitä erittäin kriittisen työn, ja kehittäjien kysyntä on erittäin suuri. Jos harkitset sulautetun ohjelmistojärjestelmän sisältävän laitteen kehittämistä liiketoimintasi täydentämiseksi tai täydentämiseksi, se on hyvä ajatus. Se varmasti veisi sinut kilpailijoiden edelle.
Mielenkiintoisia linkkejä:
Mikä on sulautettu ohjelmisto?
Suunnitteletko sulautetun ohjelmiston kehittäjäksi?
Kuvat: Canva
Kirjoittaja: Sascha Thattil työskentelee Software-Developer-India.com -sivustolla, joka on osa YUHIRO-ryhmää. YUHIRO on intialainen saksalainen yritys, joka tarjoaa ohjelmoijia IT-yrityksille, virastoille ja IT-osastoille.
