5 Bedrohungen in Embedded-Projekten – Wie kann man sie umgehen?

Die Verfügbarkeit von Komponenten, insbesondere von Mikrocontrollern, stellt die Technologiebranche vor erhebliche Probleme. In den letzten Jahren kam es zu erheblichen Unterbrechungen in der Lieferkette, die zu Engpässen bei wichtigen elektronischen Chips führten. Viele Unternehmen sind davon betroffen, da Spezialisten aus der Mikrocontrollerherstellung aussteigen, was die Produktion erschwert. Hinzu kommt, dass die Hersteller häufig bestimmte Chips auslaufen lassen, manche sogar ganz verschwinden. In diesem Zusammenhang wird die Aktualisierung veralteter Treiber, von denen einige mehr als drei Jahrzehnte alt sind, unumgänglich, um aktuell produzierte Alternativen für ausgemusterte Komponenten zu finden. Das plötzliche Verschwinden so vieler Chips hat viele unvorbereitet getroffen und zu Produktionsverzögerungen und steigenden Kosten geführt. Die Industrie muss nach innovativen Lösungen suchen und sich rasch an den sich ständig verändernden Markt für elektronische Bauteile anpassen.

Die Portierung von Software stellt bei eingebetteten Projekten eine große Herausforderung dar. Viele basieren auf alten Technologien, deren Code nicht modular ist. Dies erschwert die Umstellung auf neue Hardwareplattformen. Wenn sich die Hardware weiterentwickelt, müssen die Ingenieure oft große Teile des Codes neu schreiben, was die Kosten erhöht und die Zeitspanne verlängert. Die einfache Portierbarkeit von Software hängt von der Isolierung der Hardware-Abstraktionsschicht (HAL) von der Anwendung ab. „Investitionen in eine robuste Softwarearchitektur sind für die Flexibilität und schnelle Anpassung an Marktveränderungen unerlässlich. Leider führen chaotische Codestrukturen - bei denen Elemente der Benutzeroberfläche eng mit der Hardware-Logik gekoppelt sind - zu „Spaghetti-Code“, was die Portierung nicht nur schwieriger, sondern auch riskanter macht“, warnt Adam Łutkowski, Software-Spezialist bei Etteplan.

Bei Projekten für eingebettete Systeme ist die Einhaltung von Normen und Zertifizierungen mit zahlreichen Herausforderungen verbunden. Zertifizierungen auf dem neuesten Stand zu halten, kann entmutigend sein, besonders wenn frühere Dokumentationsfirmen aufgekauft oder geschlossen wurden. Die Zusammenarbeit mit neuen Teams ist dann unerlässlich, um die erforderliche Dokumentation nach IEC-Normen zu erstellen. Kunden, die neue Produkte auf den Markt bringen, müssen beispielsweise die Normen für elektromagnetische Verträglichkeit (EMV und EMI) erfüllen, was die Durchführung spezifischer Tests und die Sicherstellung von Zertifizierungen erfordert. Die Behebung von Interferenzproblemen erfordert häufig Softwareanpassungen und Labortests, was für Startups mit begrenzten Ressourcen eine Herausforderung darstellt. Bei Etteplan haben wir ein hochmodernes Testlabor eingerichtet, das mit einer EMV-Kammer ausgestattet ist. „Wir können Tests für Geräte aus verschiedenen Bereichen durchführen, darunter Medizintechnik und Automotive“, erklärt Daniel Rogóż, Director of Embedded Solutions bei Etteplan Polen. Medizinische Geräte werden strengen Prüfungen unterzogen, da sie erhebliche Auswirkungen auf Patienten und medizinisches Personal haben, die empfindlicher auf mögliche Nebenwirkungen reagieren.

Zeitliche Beschränkungen sind eine Konstante bei eingebetteten Projekten. Die Kunden verlangen eine rasche Produktlieferung, was dazu führen kann, dass wichtige Tests und die Einhaltung von Normen umgangen werden. Ein gut koordiniertes Projektteam, das Zeit und Ressourcen effektiv verwaltet, ist entscheidend. Investitionen in Schulungen für Code-Reviews und Testverfahren können helfen, kostspielige Fehler und potenzielle Projektausfälle zu vermeiden.

Im Bereich der eingebetteten Projekte sind Sicherheitsbedrohungen ein dringendes Problem, insbesondere für kritische Infrastrukturen, die auf veraltete Treiber angewiesen sind. Bei vielen Geräten fehlen Firmware-Updates, was sie anfällig für Angriffe macht. Hacker können Sicherheitslücken ausnutzen, um sich Zugang zu Managementzentren und direkt zu eingebetteten Geräten zu verschaffen, die mit öffentlichen Netzwerken verbunden sind. „Trotz verbesserter Sicherheitsstandards sind immer noch unzureichend gesicherte Industrie- und Verbrauchergeräte auf dem Markt im Umlauf. Einige Hersteller stellen den Support ein, was dazu führt, dass selbst für Geräte, die von Schwachstellenforschern identifiziert wurden, keine Updates zur Verfügung stehen. Die Implementierung eines mehrschichtigen, vorausschauenden Sicherheitsansatzes ist von entscheidender Bedeutung, um das Risiko schwerwiegender Vorfälle zu minimieren, die selbst durch geringfügige Schwachstellen entstehen können“, betont Mateusz Pieczek, Software-Spezialist bei Etteplan.

Das Management eingebetteter Projekte ist ein vielschichtiges Unterfangen mit vielen Herausforderungen. Um den Gefahren zu entgehen, die den Erfolg behindern könnten, ist es ratsam, auf das Fachwissen von Spezialisten aus verschiedenen Bereichen zurückzugreifen. Das Verstehen von Standards und Zertifizierungen, die Durchführung ordnungsgemäßer Codierungsverfahren, die Aktualisierung von Geräten und die Beschaffung von Ersatzkomponenten erfordern Spezialwissen. Bei Etteplan verfügen wir über 4.000 Experten, die sich gegenseitig ergänzen und so optimale Lösungen schaffen. „Natürlich birgt die vollständige Auslagerung von Dienstleistungen auch Risiken. Wir mindern diese, indem wir Teams aus unseren Experten an der Seite von Kundenmitarbeitern bilden und so ein sicheres Umfeld für die Entwicklung schaffen“, so Mateusz Osada, Abteilungsleiter Hardware bei Etteplan Polen.