← Pradžia
Pramonės šakos ir veiklos sritys
Embedded kūrimas per tris dešimtmečius pagal savo prigimtį yra tarpsektorinis. Šios devynios veiklos sritys atspindi temas, kuriose iš tikrųjų dirbau.
Kas tris dešimtmečius dirba embedded kūrime, kaupia patirtį keliose pramonės šakose — ne dėl rinkodaros priežasčių, o todėl, kad pačios užduotys peržengia pramonės šakų ribas. Motorinio pjūklo variklio valdymas seka tais pačiais fizikiniais principais kaip automobilio variklio valdymas.
Šis apžvalga rodo devynias veiklos sritis, kuriose įgyvendinau konkrečius projektus. Ji rikiuojama pagal dažnumą ir prioritetą — automotive priekyje, nes ten prasidėjo mano karjera.
Automotive
1. Automotive
Pagrindinė sritis nuo 1990 m. — iš pradžių Mercedes-Benz, šiandien keliems dideliems gamintojams ir jų tiekėjams Vokietijoje, Didžiojoje Britanijoje ir JAV.
- Variklių valdymai (4 taktų, 2 taktų, saugumo funkcijos)
- Kamerų sistemos (atbulinė eiga, parkavimo asistentas, asmenų atpažinimas)
- Valdymo blokų (ECU) kūrimas ir testavimas
- FMCW radaras 77 GHz — testų automatizavimas automotive tiekėjui
- Infotainment ir MOST simuliacija (žr. Audi projektą rekomendacijose)
- Diagnostikos koncepcijos (UDS, ISO 14229)
- Funkcinis saugumas pagal ISO 26262
Medicina
2. Medicinos technika
Patirtis kuriant ir testuojant saugumo požiūriu kritinius medicinos prietaisus pagal IEC 62304 ir IEC 60601-1.
- Infuzijos sistemos (PCA, TCI)
- Plovimo ir dezinfekavimo prietaisai
- Medicinos duomenų vizualizacija ir analizė
- Algoritmai metabolinių matavimų (gliukozė, ketonai) interpretavimui
- IEC 62304 — programinės įrangos gyvavimo ciklas
- IEC 60601-1 — prietaiso saugumas
Valdymas
3. Valdymo sistemos
Embedded valdymai prietaisams, mašinoms ir transporto priemonėms — nuo variklių valdymų su griežčiausiais realiojo laiko reikalavimais iki pastatų valdymų.
- Elektroniniai valdymo blokai (transporto priemonės)
- Variklių valdymai (uždegimo pirmenybė, įpurškimas, saugumas)
- Prietaisų ir mašinų valdymai
- Matavimas, valdymas, reguliavimas
- Namų automatika daugiaprocesorinėje aparatinėje įrangoje: integruotas roletų ir langinių valdymas, Velux stoglangių valdymas per infraraudonųjų spindulių sąsają, PC sąsaja su laiko profiliais. Pageidaujant nuotolinė prieiga iš mobilaus telefono per šifruotą tiesioginį ryšį.
- Bare-metal realusis laikas mažuose mikrovaldikliuose (žr. Stihl projektą rekomendacijose)
Signalas
4. Navigacija ir signalų apdorojimas
Algoritmai judesio aptikimui, signalų filtravimui ir jutiklių duomenų panaudojimui.
- 3D judesio aptikimas be GPS (akselerometrai, Kalmano filtras)
- Skaitmeniniai filtrai (FIR, lango funkcijos: Hamming, Hann, Blackman, Kaiser)
- Analoginiai filtrai (Čebyšev, Butterworth, aktyvūs ir pasyvūs)
- Jutiklių duomenų panaudojimas realiuoju laiku
- Adaptyvūs algoritmai kintančioms aplinkoms
Ryšiai
5. Ryšiai
Magistralių ir radijo sąsajų įgyvendinimas — nuo aparatinei įrangai artimo tvarkyklių lygio iki klaidoms atsparaus perdavimo su Reed-Solomon kodavimu.
- Radijo sąsajos (klaidoms atsparus perdavimas)
- Magistralės CAN, CAN FD, Ethernet, EtherCAT
- I²C, SPI, MOST, RS232
- Pertekliniai perdavimai
- Klaidų taisymo kodavimas (Reed-Solomon)
- Struktūrizuotas duomenų organizavimas automatiniam atpažinimui ir taisymui
- Chirp signalai perdavimui sudėtingomis sąlygomis
Procesas
6. Procesų stebėjimas ir valdymo patalpos
Embedded sistemos ir programinė įranga techninių įrenginių stebėjimui, valdymui ir vizualizacijai.
- Realiojo laiko skydeliai įrenginių ir procesų stebėjimui
- Daugiamonitorės išdėstymo schemos su tendencijų kreivėmis, pavojaus signalais ir istorija
- Pavojaus ir slenksčio logika su eskalavimo lygiais
- Jutiklių prijungimas ir duomenų rinkimas (embedded aparatinė įranga)
- Žiniatinklio HMI koncepcijos
- Daugiakanalis duomenų archyvavimas
IoT
7. IoT ir duomenų vizualizacija
Žiniatinklio sąsajos ir programėlės embedded sistemų ir matavimo duomenų stebėjimui, valdymui ir analizei.
- IoT skydeliai ir realiojo laiko stebėjimas (WebSocket, MQTT)
- Stebėjimas ir nuotolinis valdymas
- Žiniatinklio konfigūracijos sąsajos (Flask, REST API)
- Matavimo duomenų vizualizacija (Chart.js, interaktyvios diagramos)
- Android programėlės embedded prietaisams (Kotlin)
Saugumas
8. Šifravimas ir saugumas
Kriptografinių metodų įgyvendinimas embedded kontekste. Pastaba: virš tam tikro šifravimo lygio gali prireikti kompetentingos institucijos leidimo.
- AES (128/192/256 bitų)
- RSA, Twofish
- Daugkartinis šifravimas didelio saugumo programoms
- Realiojo laiko šifravimas
- Tinklo saugumas (VLAN, port security)
- Saugus magistralinis ryšys
- Pasirašyti programinės aparatinės įrangos atnaujinimai ir saugūs bootloaderiai
QA
9. Kokybės užtikrinimas
Sisteminis embedded sistemų patvirtinimas — aparatinės įrangos, kodo ir sistemos lygmenyje.
- PCB peržiūra ir dizaino peržiūra
- Kodo peržiūra ir statinė analizė
- Rankiniai testai ir testų automatizavimas
- Techninė dokumentacija (taip pat vaizdo)
- Kalibravimas (srovė, įtampa, temperatūra, slėgis)
- Patvirtinimas pagal reikalavimus
- Testų specifikacija pagal ASPICE
Kurios veiklos sritys dažnai derinamos
Dauguma realių projektų patenka ne tik į vieną iš aukščiau pateiktų sričių, o derina kelias:
- Automotive + valdymas + ryšiai — klasikinis valdymo bloko kūrimas su magistraliniu prijungimu
- Medicina + signalų apdorojimas + kokybės užtikrinimas — prietaisai su kritiniais matavimais
- Valdymas + procesų stebėjimas + IoT — į tinklą sujungti įrenginiai su nuotoline prieiga
- Šifravimas + ryšiai — saugus perdavimas pramoninėje aplinkoje