← Sākums
Nozares un darba jomas
Embedded izstrāde trīs gadu desmitos pēc savas dabas ir starpnozaru. Šādas deviņas darba jomas atspoguļo tēmas, pie kurām esmu faktiski strādājis.
Kurš trīs gadu desmitus darbojas embedded izstrādē, uzkrāj pieredzi vairākās nozarēs — ne marketinga apsvērumu dēļ, bet tāpēc, ka uzdevumi paši pārkāpj nozaru robežas. Motorzāģa dzinēja vadība seko tām pašām fizikālajām principiem kā automašīnas dzinēja vadība.
Šāds pārskats parāda deviņas darba jomas, kurās esmu īstenojis konkrētus projektus. Tas ir sakārtots pēc biežuma un prioritātes — automotive priekšgalā, jo tur sākās mana karjera.
Automotive
1. Automotive
Galvenā joma kopš 1990. gada — vispirms Mercedes-Benz, šodien vairākiem lieliem ražotājiem un viņu piegādātājiem Vācijā, Lielbritānijā un ASV.
- Dzinēju vadības (4-taktu, 2-taktu, drošības funkcijas)
- Kameru sistēmas (atpakaļgaita, parkošanas asistents, personu atpazīšana)
- Vadības bloku (ECU) izstrāde un testēšana
- FMCW radars 77 GHz — testu automatizācija automotive piegādātājam
- Infotainment un MOST simulācija (skat. Audi projektu atsaucēs)
- Diagnostikas koncepcijas (UDS, ISO 14229)
- Funkcionālā drošība saskaņā ar ISO 26262
Medicīna
2. Medicīnas tehnika
Pieredze drošībai kritisku medicīnas ierīču izstrādē un testēšanā saskaņā ar IEC 62304 un IEC 60601-1.
- Infūziju sistēmas (PCA, TCI)
- Mazgāšanas un dezinfekcijas ierīces
- Medicīnas datu vizualizācija un analīze
- Algoritmi metabolisko mērījumu (glikoze, ketoni) interpretācijai
- IEC 62304 — programmatūras dzīves cikls
- IEC 60601-1 — ierīces drošība
Vadība
3. Vadības sistēmas
Embedded vadības ierīcēm, mašīnām un transportlīdzekļiem — no dzinēju vadībām ar visstingrākajām reālā laika prasībām līdz ēku vadībām.
- Elektroniskas vadības iekārtas (transportlīdzekļi)
- Dzinēju vadības (aizdedzes apsteigšana, iesmidzināšana, drošība)
- Ierīču un mašīnu vadības
- Mērīšana, vadība, regulēšana
- Mājas automatizācija uz daudzprocesoru aparatūras: integrēta žalūziju un slēģu vadība, Velux jumta logu vadība caur infrasarkano saskarni, PC saskarne ar laika profiliem. Pēc vēlēšanās attālināta piekļuve no mobilā tālruņa caur šifrētu tiešo savienojumu.
- Bare-metal reālais laiks uz maziem mikrokontrolleriem (skat. Stihl projektu atsaucēs)
Signāls
4. Navigācija un signālu apstrāde
Algoritmi kustību noteikšanai, signālu filtrēšanai un sensora datu izmantošanai.
- 3D kustību noteikšana bez GPS (akselerometri, Kalmana filtrs)
- Digitāli filtri (FIR, loga funkcijas: Hamming, Hann, Blackman, Kaiser)
- Analogi filtri (Čebišev, Butterworth, aktīvi un pasīvi)
- Sensora datu izmantošana reālā laikā
- Adaptīvi algoritmi mainīgām vidēm
Sakari
5. Sakari
Šinu un radio saskarņu īstenošana — no aparatūrai tuva draivera līmeņa līdz kļūdām noturīgai pārraidei ar Reed-Solomon kodēšanu.
- Radio saskarnes (kļūdām noturīga pārraide)
- Šinas CAN, CAN FD, Ethernet, EtherCAT
- I²C, SPI, MOST, RS232
- Rezerves pārraide
- Kļūdu labošanas kodēšana (Reed-Solomon)
- Strukturēta datu organizācija automātiskai atpazīšanai un labošanai
- Chirp signāli pārraidei sarežģītos apstākļos
Process
6. Procesu uzraudzība un vadības telpas
Embedded sistēmas un programmatūra tehnisko iekārtu uzraudzībai, vadībai un vizualizācijai.
- Reālā laika vadības paneļi iekārtu un procesu uzraudzībai
- Daudzu monitoru izkārtojumi ar tendenču līknēm, signāliem un vēsturi
- Signalizācijas un sliekšņa loģika ar eskalācijas līmeņiem
- Sensoru pieslēgšana un datu iegūšana (embedded aparatūra)
- Tīmekļa HMI koncepcijas
- Daudzkanālu datu arhivēšana
IoT
7. IoT un datu vizualizācija
Tīmekļa saskarnes un lietotnes embedded sistēmu un mērījumu datu uzraudzībai, vadībai un analīzei.
- IoT vadības paneļi un reālā laika monitorings (WebSocket, MQTT)
- Uzraudzība un attālināta vadība
- Tīmekļa konfigurācijas saskarnes (Flask, REST API)
- Mērījumu datu vizualizācija (Chart.js, interaktīvas diagrammas)
- Android lietotnes embedded ierīcēm (Kotlin)
Drošība
8. Šifrēšana un drošība
Kriptogrāfijas metožu īstenošana embedded kontekstā. Piezīme: virs noteikta šifrēšanas līmeņa var būt nepieciešama kompetentas iestādes atļauja.
- AES (128/192/256 biti)
- RSA, Twofish
- Daudzkārtīga šifrēšana augstas drošības lietojumiem
- Reālā laika šifrēšana
- Tīkla drošība (VLAN, port security)
- Droši šinu sakari
- Parakstīti programmaparatūras atjauninājumi un droši bootloader
QA
9. Kvalitātes nodrošināšana
Sistemātiska embedded sistēmu validācija — aparatūras, koda un sistēmas līmenī.
- PCB pārskats un dizaina pārskats
- Koda pārskats un statiskā analīze
- Manuāli testi un testu automatizācija
- Tehniska dokumentācija (arī video)
- Kalibrēšana (strāva, spriegums, temperatūra, spiediens)
- Validācija pret prasībām
- Testu specifikācija saskaņā ar ASPICE
Kuras darba jomas bieži kombinējas
Vairums reālu projektu neattiecas tikai uz vienu no augstāk minētajām jomām, bet apvieno vairākas:
- Automotive + vadība + sakari — klasiska vadības bloka izstrāde ar šinas pieslēgumu
- Medicīna + signālu apstrāde + kvalitātes nodrošināšana — ierīces ar kritiskiem mērījumiem
- Vadība + procesu uzraudzība + IoT — tīklā savienotas iekārtas ar attālinātu piekļuvi
- Šifrēšana + sakari — droša pārraide rūpnieciskā vidē