In einer Zeit, in der Embedded Systems in beinahe jedem technologischen Produkt präsent sind, steht jedes Unternehmen vor einer entscheidenden Frage: Sollen wir uns auf die Kernentwicklung unserer Anwendung konzentrieren oder Ressourcen für "Deep Embedded", also für die Entwicklung von Hardware, Treibern und Middlewares aufwenden?
Wir argumentieren, dass Unternehmen diesen Luxus nicht in Erwägung ziehen sollten, sondern stattdessen ihre Energie und Ressourcen auf die Entwicklung von Anwendungen und insbesondere auf die Integration von digitalen Zwillingen konzentrieren sollten.
Treiber und Middleware: Warum an Experten vergeben?
Die Entwicklung von Treibern und Middlewares für Embedded Systems erfordert spezifisches Fachwissen und spezialisierte Fähigkeiten. Es geht nicht nur darum, Code zu schreiben. Es geht darum, sicherzustellen, dass die Software optimal mit der Hardware kommuniziert und in der Lage ist, Daten effizient und in Echtzeit zu verarbeiten.
Folgende Vorteile ergeben sich für Entwicklungsabteilungen, wenn Sie gezielt Low-Level-Software auslagern:
- Kostenersparnis: Professionelle Dienstleister, die sich auf die Entwicklung von Treibern und Middlewares spezialisiert haben, können dies oft effizienter und kosteneffektiver tun.
- Zeitersparnis: Statt Monate mit dem Aufbau und der Optimierung von Treibern und Middlewares zu verbringen, können sich Unternehmen auf ihre Kernkompetenzen konzentrieren.
- Fachkenntnisse: Experten, die sich auf diese spezielle Art der Entwicklung konzentrieren, sind in der Regel auf dem neuesten Stand der Technik und können die besten Lösungen anbieten.
Fokus auf Anwendungen und digitale Zwillinge
Das wahre Potenzial eines Embedded Systems liegt oft nicht nur in seiner Hardware, sondern in der darauf laufenden Software – insbesondere den Anwendungen. Statt sich auf die Grundlagen der Kommunikation und Datenverarbeitung zu konzentrieren, sollten Unternehmen den Mehrwert schaffen, den ihre Kunden suchen: innovative, zuverlässige und nutzerfreundliche Anwendungen.
Ein weiterer entscheidender Aspekt ist die Integration von digitalen Zwillingen. Ein "Digitaler Zwilling" ist eine virtuelle Repräsentation eines physischen Produkts oder Prozesses, die zur Analyse und Optimierung verwendet wird.
Beispiel: Simulink-Modell eines Inverters
Ein einfaches Beispiel für einen digitalen Zwilling ist das Simulink-Modell eines Inverters (Wechselrichters). Inverter sind Geräte, die mittels leistungselektronischer Stellglieder Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandeln. Ein Simulink-Modell kann verwendet werden, um das Verhalten des Inverters unter verschiedenen Bedingungen zu simulieren und zu analysieren, noch bevor ein physisches Produkt erstellt wird.
Durch den digitalen Zwilling im Simulink Modell kann ein Entwickler:
- Die Performance des Inverters unter verschiedenen Bedingungen vorhersagen.
- Fehler und Probleme identifizieren und beheben, bevor sie in der realen Welt auftreten.
- Den Entwicklungszyklus verkürzen und Kosten reduzieren.
Typisches Schichtenmodell für die Integration eines generierten numerischen Modells in eine Embedded Software
Integration mittels Wrapper
Für eine nahtlose Integration werden Wrapper kann um digitale Zwillinge herum entwickelt werden, um es in Systeme zu integrieren, die nicht nativ mit Simulink kommunizieren können. Dieser Wrapper "übersetzt" im Wesentlichen die Schnittstellen des Modells in Formate, die für das Zielbetriebssystem oder die Anwendung verständlich sind.
Beispiel: Ein Unternehmen hat ein Simulink-Modell eines Motors entwickelt. Durch den Einsatz eines Wrappers könnte dieses Modell in eine übergeordnete Steuerungssoftware für eine Produktionslinie integriert werden, ohne dass die Kernlogik des Modells verändert werden muss.
APIs für eine nahtlose Kommunikation
Für die Integration von Simulink-Modellen in umfangreichere Softwareanwendungen oder Cloud-Plattformen sind APIs ideal. Diese Programmierschnittstellen bieten eine definierte Methode, um Daten zwischen dem Simulink-Modell und der externen Anwendung auszutauschen.
Das Beste daran ist, dass MathWorks bereits Tools bietet, um C/C++ Code oder andere Arten von Schnittstellen direkt aus Simulink-Modellen zu generieren. Dies erleichtert die Erstellung von APIs, die dann für die Kommunikation mit anderen Softwareanwendungen oder Plattformen verwendet werden können.
Fazit
Der Weg zur Marktführung im Bereich Embedded Systems erfordert eine klare Priorisierung. Während Treiber und Middlewares unverzichtbare Bausteine sind, sollten Unternehmen diese Entwicklungsexpertise extern beziehen, um sich auf ihre eigentlichen Stärken – die Schaffung von hochwertigen Kundenfeatures – zu konzentrieren. Unternehmen, die Embedded Systems in den Markt einführen, sollten ihre Ressourcen in die Entwicklung dieser Kundenfeatures investieren, die ihre Kernkompetenz widerspiegeln und ihren Kunden den größten Mehrwert bieten.
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