От калкулатори до автомобили, вградените системи са навсякъде, където търсим. Докато четете тази статия, устройството, което използвате, разчита на десетки от тези системи - характеризиращи се със софтуер, заплетен и изпълняващ определена цел в даден хардуерен елемент - за показване на текст и реагиране на вашите команди. Вградените системи, със сигурност може да се каже, са от основно значение за ежедневието както за отделните хора, така и за цели индустрии.

Дизайнът на вградените системи стана още по-жизненоважен и повсеместен с възхода на „Интернет на нещата“ (IoT). IoT се захранва от вградени системи и обхватът му бързо се разширява.

ДА СЕ Проучване от 2013 г., издадено от McKinsey & Co. изчислено е, че към 2020 г. около 30 милиарда обекта могат да бъдат свързани към IoT. A Проучване от 2017 г., проведено от Бостънската консултантска група установи още, че компаниите са готови да похарчат над 250 милиарда долара за IoT приложения и инфраструктура само през 2020 г. Въпреки че в крайна сметка подобни оценки могат да пропуснат, бъдещото значение на IoT за бизнеса и потребителите изглежда гарантирано.

Предвид значителното въздействие на IoT върху потребителите и огромния икономически потенциал, не е изненадващо, че най-добрите инженери, способни да проектират и разработват вградени системи, са в голямо търсене. В някои отрасли обаче промените, внесени от IoT, изпреварват способността на компаниите да наемат такива таланти и да изграждат вътрешни екипи.

Този проблем е особено остър в индустрии, традиционно съсредоточени върху хардуера и тежките машини, а не при разработването на софтуер и области като машинно обучение и изкуствен интелект. Освен това тези индустрии често се намират далеч от технологичните епицентри на източното и западното крайбрежие на САЩ, което прави още по-трудно убеждаването на най-добрите таланти на пазара на труда да ги изберат пред високотехнологичните алтернативи в Силициевата долина. Необходимостта от тези индустрии да наемат експерти по вградени системи никога не е била по-голяма и само ще се увеличава.

Необходимостта от тези индустрии да наемат експерти по вградени системи никога не е била по-голяма и само ще се увеличава.

В тази статия ще видим това пъргав талант - по същество дефинирани като експерти на свободна практика - могат да дадат възможност на тези индустрии да се адаптират успешно към предизвикателствата, породени от непрекъснато нарастващото значение на вградените системи. Като използваме автомобилната индустрия като пример, ние също така ще разберем някои от основните пречки пред използването на гъвкави разработчици на вградени системи и как те могат да бъдат преодолени.

Развитие на пъргави вградени системи - предизвикателства и решения

Две от най-големите предизвикателства, пред които са изправени компаниите, които се стремят да изградят вграден опит в разработването на системи - намирането на подходящия талант и стимулирането на таланти за преместване - могат да бъдат решени с помощта на пъргави инженери, които могат да работят вътрешно или дистанционно.

Недостиг на таланти

Инженерите на вградени системи са в недостиг. Докато емпиричните оценки на броя на разработчиците на вградени системи в момента са трудни за намиране, разнообразие от данни за търсенето на такива таланти дават представа за относителния размер на пазара на вградени системи.

Бюрото по трудова статистика установи, че през 2016 г. е имало приблизително 1,3 милиона работни места в софтуерното инженерство срещу 74 000 работни места в компютърното хардуерно инженерство. Основно търсене на Наистина , търсачка за работа, дава приблизително 63 000 отворени позиции при разработването на приложения, в сравнение с грубо 12 000 позиции във вградени системи. Въпреки че това са силно несъвършени показатели, те предполагат, че пазарът на вградени системи е по-малък от този на традиционното софтуерно инженерство.

Недостигът на експерти по вградени системи може да се обясни, поне отчасти, с образованието. В статия от 2014 г. , Робърт Девар, почетен професор в Нюйоркския университет, твърди, че департаментите по компютърни науки са подчертали умения - като напреднала математика, работа в екип, разбиране на системи с големи картини и знания за широк спектър от езици за програмиране - които са от съществено значение за развитието на вградени системи .

При недостатъчно обучение има значителна разлика между най-добрите разработчици на вградени системи и останалите. Маркос Овиедо , инженер за вградени системи в ApeeScape и дългогодишен софтуерен архитект в Intel, казва, че според неговия опит на много инженери липсва комбинацията от опит в разработването на хардуер и софтуер, необходими за успешния дизайн на вградени системи. Използването на пъргав талант, казва той, може да даде на компаниите решение на този проблем.

По-специално отдалечените таланти могат да донесат значителни ползи, тъй като позволяват на компаниите да получат достъп до дълбок набор от таланти с широк спектър от умения: „Възможността да се предоставят добри, зрели практики за разработка на софтуер [заедно с хардуерния опит] ще повиши качеството на продукта “, казва Овиедо. „Това определено е нещо, което отдалечените таланти могат да представят на масата.“

Местоположение, местоположение, местоположение

Тъй като голяма част от технологичния свят е съсредоточен върху източните и западните брегове на САЩ, може да е трудно да се мотивират топ технологичните таланти да работят - и да се установят - другаде.

Въпреки че този проблем се отнася за компании, които се нуждаят от технически талант от всякакви сфери, той е особено належащ за компаниите, които търсят таланти в области, като вградени системи, в недостиг.

Пъргавият талант може значително да допринесе за проекти, които разчитат на стандартизирани, лесни за управление хардуерни компоненти.

Agile talent може да реши този проблем, като позволи на компаниите да наемат най-добрите инженери, които могат да живеят там, където решат. Вместо да водят трудна битка, опитвайки се да убедят вградените системни инженери да се преместят - и следователно да се ограничат до наемането само на тези инженери, желаещи да направят такъв ход - компаниите могат да наемат таланти, работещи отвсякъде. Това елиминира основната бариера пред наемането на най-добрите инженери за съответната работа и по-добре подготвя компаниите за бързо и успешно изграждане на опит във вградените системи.

Сега, когато разбираме някои от ключовите проблеми, които пъргавият талант може да реши, можем да се обърнем към проучване на условия, които дават възможност на компаниите да използват такива таланти и условия, които затрудняват това.

Кога са жизнеспособни разработчиците на пъргави вградени системи?

За някои разработчици на вградени системи работата от разстояние е по-лесна, отколкото да се направи. Докато инженерът може да работи върху мобилно приложение от комфорта на всяко кафене по света, разработването на базирани на софтуер системи за големи части от хардуера изисква задълбочени познания за въпросния хардуер, което може да бъде трудно за придобиване без физически близост до самия хардуер.

Важно е да разберете кога такъв талант е подходящ и кога може да не е такъв.

Когато пъргав или отдалечен талант е жизнеспособен: Пъргавият талант може значително да допринесе за проекти, които разчитат на стандартизирани, лесни за управление хардуерни компоненти. В тези случаи компаниите могат да предоставят на вградените инженери хардуерни спецификации или общи комплекти за разработка на софтуер (SDK), които инженерите могат да модифицират и използват за разработване на своите продукти от всяко място.

Flavio de Castro Alves Filho, разработчик на вградени системи, базиран в Сао Пауло, Бразилия, установи, че компаниите често предоставят на него и екипа му инструментите, необходими за завършване на проекти от разстояние. Когато работи по разработването на вградени системи за оборудване за електрокардиограма (ЕКГ), например, Filho беше снабден с много от основните части на хардуера - цифрови преобразуватели, микропроцесори и микроконтролери - необходими за изпълнението на задачата му. „Ако разполагаме с крайния хардуер, това е добре, но не е задължително“, каза Филхо.

Когато пъргав или отдалечен талант може да не е жизнеспособен: Обратно, използването на талантливи дистанционни подвижни може да бъде предизвикателство за проекти, които включват строги стандарти за безопасност или особено големи хардуерни компоненти. Принадлежи на разработчиците на вградени системи на свободна практика да осигуряват физически пространства и оборудване, които им позволяват да работят отдалечено в широк кръг от случаи. И все пак тези случаи (разгледани по-подробно в автомобилното изследване по-долу) може да изискват работни пространства, които са твърде големи за отдалечена работа или инструменти, които могат да бъдат недостъпни.

Освен това, компаниите могат да изберат да наемат инженери на пълен работен ден с гъвкав талант за определени „критично важни“ вградени системни проекти. Тези проекти могат да продължат за продължителен период - понякога години - и включват системи, толкова чувствителни, че компаниите трябва да ги държат строго вътрешно.

Хайрам Никасио, председател на Обществото на автомобилните инженери Бразилия, прави това по отношение на системите за управление в превозните средства: „Те не държат [развитието на системите за управление] в сейф със седем ключа; те го държат в седем сейфа, един вътре в другия. ' В някои случаи компаниите просто няма да се чувстват комфортно да наемат гъвкави таланти поради изключително чувствителния или патентован характер на проекта.

Въпреки че тези предизвикателства са реални, следващото казус ще покаже, че те не са непреодолими.

Казус: Автомобилната индустрия

Като наследствена индустрия, основана на вградени системи и претърпяваща бърза технологична промяна, автомобилната индустрия дава полезна илюстрация както за необходимостта от експертиза за вградени системи, така и за предизвикателствата при използването на пъргав талант за задоволяване на тази нужда.

Възходът на дигиталната кола

На фундаментално ниво автомобилите винаги са били сложни колекции от вградени системи и да се каже, че сложността им се е увеличила с времето би било грубо подценяване. Кратък поглед върху реколтата спрямо модерния дизайн на автомобила показва тази гледна точка.

Ford Model T, произведен между 1908 и 1927 г., по днешните стандарти е относително прост по своя дизайн и конструкция. Един-единствен Model T се състои от около 1500 различни части, които машинните инженери и други сглобяват на иновативните поточни линии на Ford. Модерното превозно средство, напротив, има грубо 15 000 отделни части .

И все пак нарастването на автомобилната сложност е резултат не само от увеличаването на огромния брой използвани части, но и от разширяването на различните видове използвани части. Докато Model T включва някои основни електрически компоненти, той е конструиран предимно с помощта на механични части. Съвременното превозно средство е много по-разнообразна комбинация от механични, електрически и софтуерни компоненти. Като 2015 статия в Ню Йорк Таймс изтъква, премиум автомобилите, произведени днес, са „сред най-сложните машини на планетата, съдържащи 100 милиона или повече реда код“. Въпреки че съвременните дизайни на превозни средства все още разчитат много на механични компоненти и електромеханично инженерство, те стават все по-зависими от софтуера и изчислителната мощ.

Необходим е нов вид талант за нов вид кола

Тъй като вековна индустрия, традиционно съсредоточена върху електромеханичните системи, сега преминава към по-усъвършенствани софтуерно-базирани технологии, относителният недостиг на софтуерни инженери в автомобилния сектор е разбираем.

Автомобилната индустрия се нуждае от повече вградени системни инженери, за да се ориентира успешно във все по-сложното софтуерно задвижвано бъдеще.

Исторически базирана в Детройт, Мичиган, американската автомобилна индустрия също се е сблъсквала с трудности да привлече топ софтуерни таланти далеч от Силициевата долина. Този проблем се усложнява допълнително от високотехнологични компании, като Alphabet’s Waymo, които правят агресивни набези в автомобилното пространство. Автомобилните компании са се справили с тази заплаха по редица начини. Някои имат си партнира с играчи от високотехнологичната индустрия , докато други са изградили успешно вътрешнотехнологични експертни познания . Автомобилната индустрия се нуждае от повече вградени системни инженери, сред останалите експерти по модерни технологии, за да се ориентира успешно във все по-сложното бъдеще, задвижвано от софтуера.

Преодоляване на предизвикателствата на Agile Talent

Въпреки че автомобилната индустрия може да се сблъска с предизвикателства при използването на гъвкави разработчици на вградени системи, има редица потенциални решения, които трябва да бъдат разбрани:

Изисквания за безопасност:

Предизвикателство: Автомобилната индустрия има строги стандарти за функционална безопасност, а именно ISO 26262, които оформят начина, по който се разработват системите и компонентите. Макар и да не е строго изискване, е полезно разработчиците на вградени системи в тази област да имат квалификация в съответствие с тези стандарти.

Решение: Постигането на подходящи сертификати по ISO 26262 не е извънредно трудно за разработчиците на вградени системи и може да бъде направено чрез поредица от курсове. Освен това ISO 26262 следва основните принципи на функционалната безопасност, открити в стандарта IEC 61508, предназначени да се прилагат в отрасли като железопътната и ядрената енергетика. Производителите и доставчиците на автомобили могат да се насочат към таланти за вградени системи с предишен опит в тези други области, за да осигурят по-добро спазване на ISO 26262.

Специфичен опит:

Предизвикателство: Превозните средства, особено предвид тяхната сложност, имат много компоненти, които изискват специфична експертиза в областта. Автомобилната индустрия зависи от хардуерните познания и техники - включително архитектура на MCU за заключване, CAN и LIN комуникация - в която много инженери може да нямат опит. Тъй като тези експерти по домейни са в дефицит, автомобилните компании може да не са склонни наемете на свободна практика от страх от инженер с уникален набор от умения, който да напусне проекта по средата, особено когато проектите продължават много месеци или дори няколко години.

Решение: Подвижният талант може да придобие специфичен опит в някои от системите, използвани от автомобилната индустрия, например чрез специфични курсове по AUTOSAR и ASPICE. Ако пъргав инженер има опит в съответния домейн (MCU, FPGA например), но липсва опит в автомобилното пространство, той или тя може да бъде ръководен и наставляван от други, които имат такъв опит. Освен това някои гъвкави инженери може да не са ограничени във времето, а за някои - особено тези, които желаят да работят на място - тези проекти могат да представляват привлекателни възможности.

Хардуерна логистика / местоположение:

Предизвикателство: Превозните средства се състоят от големи хардуерни компоненти. В зависимост от конкретния компонент и проект, разработчиците на вградени системи в автомобилното пространство може да се нуждаят от специализирано лабораторно оборудване или физическа близост до хардуера, който се разработва. Това може да принуди автомобилните компании да изключат дистанционните фрийлансъри от разглеждане.

Решение: Agile вградените системни дизайнери могат да придобият собствено оборудване - като осцилоскопи, мултиметри, CAN, FlexRay, LIN инструменти за отстраняване на грешки, симулатори на акумулаторни клетки и инструменти за тестване на ESD - както и лабораторни пространства, достатъчно големи, за да побират широк спектър от компоненти. В случаи, включващи проекти, които не могат да бъдат извършени дистанционно, пъргавият талант, желаещ да пътува и работи на място, все още може да намери успех.

Талантът на гъвкавите вградени системи като начин за иновации

Вярно е, че отдалеченият, пъргав талант сам по себе си не може да бъде панацея за всички предизвикателства при проектирането на вградени системи. По-скоро е от решаващо значение да се разберат някои от условията, които могат да затруднят използването на гъвкави и отдалечени разработчици на вградени системи и как тези предизвикателства могат да бъдат преодолени.

Също така е важно да подчертаете нематериалните ползи, които може да донесе пъргавият талант. Използването на пъргав талант може не само да помогне на компаниите удобно да решават проблеми, но и да инжектира доза креативност, която може да се окаже от съществено значение за дизайна и успеха на продукта.

Когато Маркос Овиедо беше нает да работи дистанционно за стартиране в Силициевата долина, продуктът на компанията - лента за глава, която помага да се научат баскетболистите как най-добре да се хвърля топка в мрежата - нямаше прототип и компанията нямаше ясно определен план за това как да го развие. Въпреки че работи от различен континент, Oviedo изгради първия прототип на компанията чрез закупуване на основен, лесно достъпен хардуер и пренасочване на хардуер от други устройства. За тази компания талантливият талант за вградени системи за вграждане служи като иновативна искра, която се оказа инструмент за успешното разработване на продукта.

Независимо дали чрез механични ленти за глава, ръчни часовници или автомобили, IoT ще продължи да се разширява и ще разчита на вградени системи. Компаниите ще се нуждаят от плавен дизайн на вградени системи, за да процъфтяват, а пъргавият талант представлява ресурс, който не бива да се пренебрегва.