← Начало
Отрасли и области на работа
Embedded разработката през три десетилетия по своята природа е междуотраслова. Следните девет области на работа отразяват теми, върху които действително съм работил.
Който работи три десетилетия в embedded разработка, натрупва опит в няколко отрасъла — не от маркетингови съображения, а защото самите задачи прехвърлят границите на отраслите. Управлението на двигателя на верижен трион следва същите физични принципи като управлението на двигателя в автомобил.
Следващият преглед показва девет области на работа, в които съм осъществил конкретни проекти. Подреден е по честота и приоритет — automotive начело, защото там започна моята кариера.
Automotive
1. Automotive
Основна област от 1990 г. — отначало в Mercedes-Benz, днес за няколко големи производители и техните доставчици в Германия, Великобритания и САЩ.
- Управления на двигатели (4-тактови, 2-тактови, функции за безопасност)
- Камери (заден ход, паркиращ асистент, разпознаване на хора)
- Разработка и тестване на управляващи единици (ECU)
- FMCW радар 77 GHz — автоматизация на тестове за automotive доставчик
- Infotainment и MOST симулация (виж проекта Audi в референциите)
- Диагностични концепции (UDS, ISO 14229)
- Функционална безопасност по ISO 26262
Медицина
2. Медицинска техника
Опит в разработката и тестването на критични за безопасността медицински устройства по IEC 62304 и IEC 60601-1.
- Инфузионни системи (PCA, TCI)
- Миещи и дезинфекциращи устройства
- Визуализация и анализ на медицински данни
- Алгоритми за интерпретация на метаболитни измервания (глюкоза, кетони)
- IEC 62304 — жизнен цикъл на софтуер
- IEC 60601-1 — безопасност на устройство
Управление
3. Управляващи системи
Embedded управления за устройства, машини и превозни средства — от управления на двигатели с най-строги изисквания за реално време до управления на сгради.
- Електронни управляващи единици (превозни средства)
- Управления на двигатели (предварително запалване, инжекция, безопасност)
- Управления на устройства и машини
- Измерване, управление, регулиране
- Домашна автоматизация на многопроцесорен хардуер: интегрирано управление на щори и капаци, управление на покривни прозорци Velux чрез инфрачервен интерфейс, PC интерфейс с времеви профили. По желание отдалечен достъп от мобилен телефон чрез криптирана директна връзка.
- Bare-metal реално време на малки микроконтролери (виж проекта Stihl в референциите)
Сигнал
4. Навигация и обработка на сигнали
Алгоритми за регистриране на движение, филтриране на сигнали и използване на сензорни данни — от аналогови филтрови степени до адаптивни цифрови алгоритми.
- 3D регистриране на движение без GPS (акселерометри, филтър на Калман)
- Цифрови филтри (FIR, прозоречни функции: Hamming, Hann, Blackman, Kaiser)
- Аналогови филтри (Чебишев, Бътъруърт, активни и пасивни)
- Използване на сензорни данни в реално време
- Адаптивни алгоритми за променливи среди
Комуник.
5. Комуникации
Имплементация на шини и радиоинтерфейси — от ниво на драйвер близко до хардуера до устойчиво на грешки предаване с Reed-Solomon кодиране.
- Радиоинтерфейси (устойчиво на грешки предаване)
- Шини CAN, CAN FD, Ethernet, EtherCAT
- I²C, SPI, MOST, RS232
- Резервно предаване
- Кодиране за корекция на грешки (Reed-Solomon)
- Структурирана организация на данни за автоматично откриване и корекция
- Chirp сигнали за предаване в трудни условия
Процес
6. Наблюдение на процеси и контролни зали
Embedded системи и софтуер за наблюдение, управление и визуализация на технически инсталации.
- Realtime табла за наблюдение на инсталации и процеси
- Многомониторни оформления с криви на тенденция, аларми и история
- Алармена и прагова логика с нива на ескалация
- Свързване на сензори и събиране на данни (embedded хардуер)
- Уеб HMI концепции
- Многоканално архивиране на данни
IoT
7. IoT и визуализация на данни
Уеб интерфейси и приложения за наблюдение, управление и анализ на embedded системи и измервателни данни.
- IoT табла и наблюдение в реално време (WebSocket, MQTT)
- Наблюдение и дистанционно управление
- Уеб конфигурационни интерфейси (Flask, REST API)
- Визуализация на измервателни данни (Chart.js, интерактивни диаграми)
- Android приложения за embedded устройства (Kotlin)
Сигурност
8. Криптиране и сигурност
Имплементация на криптографски методи в embedded контекст. Бележка: над определено ниво на криптиране може да е необходимо разрешение от компетентния орган.
- AES (128/192/256 бита)
- RSA, Twofish
- Многократно криптиране за приложения с висока сигурност
- Криптиране в реално време
- Мрежова сигурност (VLAN, port security)
- Сигурна шинна комуникация
- Подписани актуализации на фърмуер и сигурни bootloader-и
QA
9. Осигуряване на качество
Систематична валидация на embedded системи — на хардуерно, кодово и системно ниво.
- Преглед на PCB и преглед на дизайн
- Преглед на код и статичен анализ
- Ръчни тестове и автоматизация на тестове
- Техническа документация (включително видео)
- Калибриране (ток, напрежение, температура, налягане)
- Валидация спрямо изискванията
- Спецификация на тестове по ASPICE
Кои области на работа често се комбинират
Повечето реални проекти не попадат само в една от горепосочените области, а комбинират няколко:
- Automotive + управление + комуникации — класическа разработка на управляваща единица с шинна връзка
- Медицина + обработка на сигнали + осигуряване на качество — устройства с критични измервания
- Управление + наблюдение на процеси + IoT — мрежови инсталации с отдалечен достъп
- Криптиране + комуникации — сигурно предаване в индустриална среда