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Embedded Systems & Firmware Jobs

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Jobs in der IT - Embedded Systems & Firmware

Zwischen Hard- und Software unterwegs

Elektrotechniker, Mechatroniker und ITler mit Interesse an innovativen Lösungen im Bereich Embedded Systems werden durch die schnell voranschreitende Automatisierungstechnik, der Digitalisierung und durch immer neue Bedürfnisse im E-Health-Sektor verstärkt gesucht.

Embedded Systems - oder auf deutsch eingebettete Systeme umfassen Steuerungen, die sowohl die Hardware- als auch die Software betreffen. Eingebettet deshalb, weil sie als eigenständiges Gerät in größeren Geräten wie Maschinen, Mikrosysteme und Geräte zur Steuerung verbaut werden.
Im europäischen Raum hat ein Normalverbraucher tagtäglich 60-100 Berührungspunkte mit Embedded Systems. Dies beginnt meist mit dem Anschalten von Haushaltsgeräten wie Kaffeemaschine, Geschirrspüler und Waschmaschine und setzt sich im Bereich der Mobilität fort. Auch die Kommunikationstechnik ist von kleinsten, eingebettenen Systemen geprägt (siehe Smartwatch und Smartphone). In der Industrie werden Fertigungsanlagen in allen Branchen über Embedded Systems gesteuert und im Bereich des Gebäudemanagements stellen Automatisierungen mithilfe dieser Mikrosysteme keine Seltenheit mehr da. Aber auch im klinischen Bereich, in der Medizintechnik, werden Diagnosegeräte, Geräte zur Analyse in der klinischen Chemie und Geräte zur Überprüfung von Vitalparametern genutzt und sind nicht mehr wegzudenken.
Die Aufgabenfelder für Entwickler von Embedded Systems bringen neben der eiegtnlichen Software-Entwicklung zusätzlich ganz andere, dem Schwerpunkt getreu eigene Entwicklungsfelder mit, als es bei Softwareentwicklern, die Software für PCs und Rechner erstellen der Fall ist. So wird die Software im Embedded System, Firmware genannt, meist auf ROM oder Flash gespeichert. Aufgrund der verringerten und limitierten Größe der Hardware im System, sind auch Hardwarebestandteile wie z.b.: der Speicher stark limitiert. Dementsprechend sollte Firmware speicheroptimiert und stromsparend designed werden.

Der Weg zum Entwickler - Embedded Systems

In Deutschland gibt es neben dem eigentlichen Studiengang: Embedded Systems, einem Bachelorstudiengang mit konsekutivem Master, noch eine Handvoll anderer Studiengänge, die für eine Anstellung als Embedded Systems Entwickler qualifizieren.
In den Ingenieurswissenschaften kann der Schwerpunkt in der Elektrotechnik, der Mechatronik auf Embedded Systems gelegt werden. In der Informatik und Softwareentwicklung bietet sich ein solcher Schwerpunkt ebenfalls an. Neben einem technischen Grundinteresse sollten Fähigkeiten im logischen Denken, eine strukturierte Arbeitsweise und systemorientiertes Planen mitgebracht werden.
Das Studium kann an einer Hochschule oder Fachhoschule absolviert werden und sollte wenn möglich folgende Komponenten abdecken:

  • Hardwareentwicklung
  • Algorithmenentwurf, -analyse und -umsetzung
  • Sensorik
  • Mikroaktorik
  • Simulation
  • Softwaretechnik
  • artifizelle Intelligenz
  • Mikroelektronik
  • Aufbau- und Verbindungstechnik
  • maschinelles Lernen
  • Vernetzung eingebetteter Systeme
  • Verifikation eingebetteter Systeme

Weitere Studieninhalte können sich mit Mikrosystemtechnik und Bereichen des Managements befassen. Es bietet sich zudem an, sowohl vorgeschriebene Pflichtpraktika als auch freiwillige Praktika in der Industrie zu absolvieren und somit schnell einen Einblick in Fragestellungen und aktuelle Entwicklungen zu erhalten.
Viele Stellenangebote verlangen die oben aufgeführten theoretischen Kenntnisse sowie mathematische Grundkenntnisse, Basiswissen von Datenstrukturen und technischer Informatik, Algorithmen für drahtlose Netzwerke, Vernetzung der Systeme und Programmierkenntnisse von verschiedenen Spezifikationssprachen. Interessante Jobs verlangen oftmals auch Erfahrungen im Bereich Mikrocontroller- und FPGA-Programmierung oder Mikrosystem-Entwürfe.

Ingenieure und Entwickler von Embedded Systems Komponenten

Im Bereich Embedded Systems arbeiten vorwiegend Entwicklungsingenieure und Softwareentwickler. Zusammen mit Ingenieuren des Maschinenbaus, der Messtechnik und Sensorik werden vor allem in der Automatisierungstechnik aber auch im häuslichen Gebrauch Systeme erstellt, die anhand von physikalischen Messgrößen und den zugehörigen Sensoren Arbeitsschritte und automatische Vorgänge überwachen und folgende Sequenzen einleiten können. Neben der Implementierung der sensorischen Signale, also einer Weiterleitung und Interpretation der Daten, müssen sich Entwickler stets mit der Erhaltung von leistungsfähigen Gesamtsystemen beschäftigen.

Zusammenspiel von Hard- und Software

Der Bercih der Embedded Systems verlangt von Ingenieuren Systeme zu entwickeln, die auf der einen Seite klein sind und energiesparend arbeiten, auf der anderen Seite aber eine hohe Reaktionszeit aufweisen und geringe Kosten aufweisen. All diese Faktoren limitieren den Spielraum der Entwickler stark und sollten anhand von Prototypen und eines Hardware-/Software Co-Designs durchspielt und optimiert werden. Eine weitere Hürde stellt meist die Interaktionsfläche für den Nutzer des Systems dar. In diesem Bereich wurden innerhalb der letzten Jahre große Schritte getan. Betrachtet man eine herkömmliche Waschmaschine, so zeigt die Entwicklung hier, dass man über eine große Anzahl an Knöpfen und einer einfachen Anzeige der Laufzeit hin zu nutzerfreundlichen Displays mit teilweise direkten Aktionsschritten gelangt ist.

Karrierewege für Engineers im Feld: Embedded Systems

Neben der Karriere an einer Fachhochschule oder Universität bieten viele industrielle Arbeitgeber attraktive Karrierechancen mit Aussicht auf Fach- und Führungskraftpositionen. Begünstigt durch Entwicklungen im Bereich Industrie 4.0 und dem Internet of Things (IoT) werden heutzutage vermehrt Softwareentwickler und Ingenieure für Embedded Systems gesucht. Durch Fortschritte in der Werkstofftechnik, der schnellen Weiterentwicklung von leistungsfähigeren Batterien und Akkumulatoren und dem Bedürfnis nach mehr Kontrolle der eigenen Vitalparameter und Erfassung von Parametern im Bereich E-Health wird dieser Trend auch die kommenden Jahre innovative und attraktive Jobmöglichkeiten bieten.

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