Embedded System Design
Embedded Systems sind heute in den meisten Geräten in allen Branchen zu finden. In den letzten 30 Jahren hat IMT zahlreiche Projekte im Bereich der eingebetteten Systeme für medizinische und industrielle Geräte durchgeführt. Wir verfolgen einen systematischen und strukturierten Ansatz, um die Bereitstellung kritischer Funktionen durch eingebettete Systeme in Echtzeit mit optimaler Ressourcennutzung und hoher Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
Die IMT deckt alle Aspekte ab, die für die Entwicklung innovativer Embedded Systems erforderlich sind. Unsere Elektronikexperten liefern hochmoderne Hardware-Designs, arbeiten mit PCB-Lieferanten zusammen, um Prototypen zu erstellen und führen die erforderlichen Tests durch. Die Software- und Signalverarbeitungsexperten nutzen die neuesten Technologien in der Softwareentwicklung, um den Platzbedarf zu optimieren und den Speicher-/Energieverbrauch im eingebetteten System zu reduzieren.
Zu unseren Projektbeispielen gehören Neuentwicklung sowie der Austausch von Komponenten über den gesamten Lebenszyklus und die Überarbeitung der Firmware für Geräte in der Gebäudeautomatisierung, Gasfluss-Messgeräte, medizinische Geräte wie Unterdruckgeräte für die Wundtherapie, Operationsmikroskope, Anästhesiearbeitsplätze, Neurostimulatoren, Patientenbeatmungsgeräte und viele weitere.
Eingesetzte Technologien
Embedded Hardware
Mit umfassender Erfahrung in der Entwicklung komplexer Embedded-Hardware erstreckt sich unsere Expertise über eine breite Palette von Mikrocontrollern und FPGA. Mithilfe von Altium Designer™ werden Schaltpläne und PCB-Layouts präzise erstellt. In Zusammenarbeit mit EMC-Partnern erfolgt die Fertigung von Prototypen und der finalen Serienplatinen, gefolgt von Modultests und Vorverifizierungs-EMV-Prüfungen in einem bestens ausgestatteten Testlabor mit modernsten Messinstrumenten. Eine kosteneffiziente Hardware-Entwicklung hat höchste Priorität, während potenzielle Probleme durch Bauteilabkündigungen mit Silicon Expert™ im Blick behalten werden.
Embedded Software
Wenn es um Firmware-Entwicklung geht, verfügt unser Entwicklungsteam über die richtige Kompetenz, um eine geeignete Software-Architektur unter Berücksichtigung der Echtzeitanforderungen zu definieren, ein geeignetes RTOS zu evaluieren und hocheffizienten und genauen Code zu generieren. Verlassen Sie sich auf unsere Experten für C++, VHDL, Python und Embedded Linux (Yocto, Buildroot) für eine schnelle und kompakte Firmware-Entwicklung. Darüber hinaus können Sie von unserem Fachwissen in statischer Code-Analyse und TinyML (maschinelles Lernen/AI in eingebetteten Systemen) profitieren.
Unser Team ist auf die Entwicklung von Firmware für eine breite Palette von Mikrocontrollern und Prozessoren spezialisiert, darunter ARM Cortex-M, Cortex-A-Serie, AVR, MSP430 und RISC-V-Architekturen. Wir sind erfahren in der Nutzung von Hardware-Abstraktionsschichten (HAL) und Board-Support-Paketen (BSP), um die Leistung zu optimieren und Hardware-Kompatibilität zu gewährleisten.
Bei Echtzeitbetriebssystemen (RTOS) verfügen wir über umfangreiche Erfahrungen mit FreeRTOS, Zephyr und ThreadX. Unser Team kann Multitasking-Anwendungen mit effizientem Task-Scheduling, Interprozesskommunikation (IPC) und robuster Speicherverwaltung entwickeln, die auf die Anforderungen Ihres Systems zugeschnitten sind.
Im Bereich Embedded Linux verwenden wir Yocto Project und Buildroot für kundenspezifische Linux-Distributionen, Kernelkonfiguration und Gerätetreiberentwicklung. Unser Fachwissen erstreckt sich auf System-Bootloader wie U-Boot und Barebox sowie sichere Boot- und vertrauenswürdige Ausführungsumgebungen (TEE) zur Verbesserung der Systemsicherheit.
Wir wenden fortschrittliche Techniken der statischen Codeanalyse mit Tools wie Axivion und Coverity an, um Codequalität, Wartbarkeit und die Einhaltung von Industriestandards wie MISRA C/C++ und Autosar C/C++ sicherzustellen.
Unsere Fähigkeiten im Bereich TinyML umfassen den Einsatz von Machine-Learning-Modellen auf ressourcenbeschränkten Geräten unter Verwendung von TensorFlow Lite für Mikrocontroller, Edge Impulse und CMSIS-NN. Wir optimieren ML-Modelle für Inferenzen mit geringer Latenz, minimalen Speicherbedarf und Datenverarbeitung in Echtzeit und ermöglichen so intelligente Edge-Geräte für IoT-, Automobil- und Industrieanwendungen.
Darüber hinaus verfügen wir über Erfahrung mit Kommunikationsprotokollen wie SPI, I2C, UART, CAN, Ethernet und drahtlosen Standards wie BLE, Zigbee, LoRa und Wi-Fi, die eine nahtlose Integration in verschiedene Hardware-Ökosysteme gewährleisten.
Dank unserer Erfahrung in der Bare-Metal-Programmierung sind wir in der Lage, hoch optimierte Firmware mit geringer Latenz zu entwickeln, die ohne den Overhead eines Betriebssystems direkt mit der Hardware interagiert. Wir sind spezialisiert auf Low-Level-Programmierung für leistungskritische Anwendungen, einschliesslich direkter Registermanipulation, memory-mapped I/O und Echtzeit-Signalverarbeitung. Unser Fachwissen umfasst die Entwicklung von Startup-Code, die Konfiguration von Linker-Skripten, die Implementierung von Bootloadern und effiziente Energieverwaltungstechniken für Geräte mit extrem niedrigem Stromverbrauch.
DATAFLOW Software Tools
IMT setzt seit Jahren erfolgreich die event-basierte Softwarearchitektur zur Implementierung von Embedded Firmware in Kundenprojekten ein. Bei zahlreichen Projekten haben wir festgestellt, dass bestimmte Prozessabläufe von den verfügbaren Entwicklungswerkzeugen nicht abgedeckt wurden. Mit unserem Know-how aus jahrzehntelanger Softwareentwicklung haben wir eine ereignisbasierte Laufzeitumgebung - DATAFLOW Runtime - entwickelt, um die Anwendungslogik auf dem Zielsystem zu verschlanken.
Zudem haben wir den DATAFLOW Designer entwickelt, ein ereignisbasiertes Design-Tool für Embedded Systeme, das einen systematischen Ansatz für die Architekturplanung, die Entwicklung und die automatische Codegenerierung bietet. Diese Werkzeuge helfen IMT dabei, den Entwicklungsprozess schnell und effizient zu gestalten, wodurch wir die Qualität und Wartungsfreundlichkeit erhöhen und gleichzeitig die Projektkosten senken können. Wir stellen diese Werkzeuge unseren Kunden zur Verfügung, so dass sie den ereignisbasierten Ansatz problemlos auf ihre eigenen Softwareprojekte anwenden können.
Vorteile von Embedded System Design mit IMT
Erleben Sie unübertroffene Effizienz und Vorhersagbarkeit in Ihren Projekten mit IMTs Expertendienstleistungen für Embedded System Design:
Unsere Dienstleistungen reichen von der anfänglichen Bedarfsanalyse bis zur Unterstützung bei der Produktionsübernahme.
Unser in jahrzehntelangen Projekten erworbenes Know-how über die wesentlichen Anforderungen und Komponenten von Embedded Systems garantiert Ihnen die optimale und zweckmässigste Lösung.
Unsere Rapid-Prototyping- und Pre-Verification-Testing-Infrastruktur ermöglicht die Minimierung von Designfehlern und spart Zeit und Kosten im Entwicklungsprozess.
Kontakt
Sind Sie auf der Suche nach einem erfahrenen Entwicklungspartner, um ein Embedded System zu erstellen, das Ihren Anforderungen entspricht und innovative Funktionen integriert? Benötigen Sie eine fachkundige Beratung? Kontaktieren Sie uns.
Dr. Maxim Mamin
Head of Business Development
Medical Devices
Benno Bieri
Chief Operating Officer &
Business Development Manager
Medical Devices, System Engineering