Warum Embedded?
Embedded-Systeme sind allgegenwärtig — vom Industriecontroller über medizinische Geräte und intelligente Energiezähler bis zu IoT-Gateways im Feld. Mit Industrie 4.0, Smart Metering, eHealth und vernetzter Mobilität wächst die Bedeutung kontinuierlich, und damit auch die Anforderungen an Zuverlässigkeit, Sicherheit und Lebensdauer.
Anders als reine Software-Projekte erfordern Embedded-Vorhaben das parallele Verständnis von Hardware, Betriebssystem, Netzwerk-Stack und Anwendungslogik. Echtzeitanforderungen, Energie-Budgets, knappe Speicherausstattung sowie Sicherheits- und Funktionssicherheits-Standards (BSI IT-Grundschutz, IEC 62443, IEC 61508, ISO 26262) prägen die Entwicklung von Anfang an.
Wir begleiten Projekte über den gesamten Lebenszyklus: Anforderungsanalyse, Risikobewertung, Hardware- und Plattform-Auswahl, BSP- und Kernel-Arbeit, Treiber-Entwicklung, Update-Konzepte für den Feldbetrieb und die Vorbereitung auf branchenspezifische Zertifizierungen.
Determinismus
Direkte Hardware-Kontrolle, garantierte Antwortzeiten, vorhersagbares Verhalten — entscheidend für Steuerungs- und Sicherheitsanwendungen.
Lebenszyklus
Embedded-Geräte laufen oft 10–20 Jahre im Feld. Wartbarkeit, Update-Fähigkeit und Langzeit-Verfügbarkeit der Komponenten sind zentral.
Wirtschaftlichkeit
BOM-Kosten und Energiebedarf gehen direkt in das Geschäftsmodell ein — die Hardware-Auswahl ist eine kommerzielle Entscheidung.
Standards
BSI, IEC 62443, IEC 61508, ISO 26262, FDA — je nach Branche zwingend, mit Auswirkung auf Architektur, Prozesse und Dokumentation.
Hardware-Plattformen
Wir kennen die gängigen Hardware-Familien aus eigener Projektpraxis und wählen — oder bewerten — die richtige Plattform anhand der konkreten Anforderungen an Performance, Energie, Schnittstellen und Lieferzeit.
Anwendungsprozessoren (Linux)
ARM Cortex-A · x86-Embedded · RISC-VLeistungsfähige SoCs für IoT-Gateways, Industriesteuerungen, Medien- und HMI-Geräte. Vertreter sind NXP i.MX, Rockchip, Allwinner, NXP Layerscape und Raspberry Pi Compute Modules. RISC-V (etwa Allwinner D1, SiFive) kommt zunehmend als offene Alternative ins Spiel.
Typische Einsätze
Linux-basierte Geräte mit Bildschirmen oder komplexen Netzwerk- und Anwendungs-Stacks; Edge-Computing-Knoten; Plattformen, die einen Yocto- oder Buildroot-basierten Software-Stack erfordern.
Mikrocontroller (Bare-Metal / RTOS)
ARM Cortex-M · ESP32 · Nordic NRFEnergieeffiziente Mikrocontroller für sensornahe Steuerung, Funk-Knoten und batteriebetriebene Geräte. Im Einsatz: STM32, NXP Kinetis, ESP32, Nordic NRF — meist mit FreeRTOS, Zephyr oder direkt Bare-Metal.
Typische Einsätze
Sensorik, Aktorik, Funkknoten (BLE, LoRa, Zigbee), batteriebetriebene Geräte mit Jahren an Lebensdauer; Echtzeitanforderungen unter zehn Mikrosekunden.
FPGA und SoC mit Hardware-Logik
Xilinx Zynq · Intel CycloneWenn parallele Datenverarbeitung, deterministische Latenzen oder konfigurierbare Hardware-Logik gefragt sind, kommen FPGAs ins Spiel — meist als Hybrid-SoC mit ARM-Kern und programmierbarer Logik auf demselben Chip (Xilinx Zynq, Intel Cyclone).
Typische Einsätze
Bildverarbeitung, Hochgeschwindigkeits-Schnittstellen (industrielles Ethernet, EtherCAT), Signalverarbeitung, sicherheitskritische Steuerungen mit Hardware-Redundanz.
Schwerpunkte unserer Arbeit
Vier abgrenzbare Themenblöcke, die wir je nach Projekt einzeln oder kombiniert übernehmen.
Systemarchitektur und Machbarkeit
Konzeptphase eines Embedded-Vorhabens — fundierte Entscheidungen, bevor Geld in Hardware fließt.
- Analyse und Bewertung von Produktanforderungen
- Risikobewertung und Machbarkeitsstudien
- Auswahl von Hardware und Plattform anhand funktionaler und kommerzieller Kriterien
- Definition einer Linux- oder RTOS-basierten Systemarchitektur
- Bewertung von Open-Source-Komponenten — Lizenz, Community, Langzeit-Pflege
- Update- und Wartungsstrategien für den Betrieb im Feld
BSP, Treiber und Kernel
Inbetriebnahme neuer Hardware und Anpassung der Software-Plattform an spezifische Geräte.
- Entwicklung und Pflege von Board Support Packages
- Linux-Kernel-Anpassungen, Device-Tree-Pflege, Kernel-Patches
- Treiber-Entwicklung im Kernel- und Userspace-Bereich
- Bootloader-Anpassungen (U-Boot, Barebox)
- Build-Automatisierung mit Yocto, Buildroot oder OpenEmbedded
- Continuous Integration für Firmware-Pipelines
Reverse Engineering von Hardware
Analyse, Reanimation und Migration bestehender oder undokumentierter Hardware-Komponenten.
- Analyse undokumentierter oder veralteter Hardware-Plattformen
- Rekonstruktion proprietärer Protokolle (UART, SPI, I²C, CAN, herstellerspezifische Bussysteme)
- Erstellung neuer Treiber für Legacy-Geräte ohne Hersteller-Support
- Migration aus End-of-Life-Plattformen auf moderne, langfristig verfügbare Alternativen
- Lab-Setup mit Logic-Analyzer, Oszilloskop und JTAG/SWD-Debugger
Security, Safety und Zertifizierung
Härtung, funktionale Sicherheit und Vorbereitung auf branchenspezifische Zulassungen.
- Secure Boot, signierte Updates, verschlüsselte Datenhaltung
- Härtung von Linux-Distributionen — BSI IT-Grundschutz, IEC 62443
- Funktionale Sicherheit nach IEC 61508 oder ISO 26262
- Vorbereitung auf Zertifizierungen — PTB (Messtechnik), BSI (KRITIS), FDA (Medizin)
- Begleitung der CE-Konformitäts-Erklärung und Erstellung der technischen Dokumentation
Erfahrung und KI-gestützte Entwicklung
Im Tenvias-Kernteam und bei unseren Entwicklungspartnern arbeiten Softwareingenieure, deren Erfahrung im Embedded-Umfeld bis in die frühen 2000er Jahre zurückreicht — von Bare-Metal-Programmierung in Assembler und C über klassische 8-/16-Bit-Mikrocontroller, die Etablierung von Embedded Linux und ARM-Cortex-Architekturen bis zu heutigen IoT-Plattformen mit Yocto, Zephyr und Container-basiertem Edge-Computing.
Diese Tiefe zeigt sich besonders dort, wo es ungemütlich wird: undokumentierte Hardware, fehlende Datenblätter, Bring-up auf einer neuen Platine, Bus-Probleme, die nur mit dem Oszilloskop sichtbar werden. Auch Funktionale Sicherheit (FuSa) und IT-Sicherheits-Härtung erfordern Erfahrung jenseits von Tutorials — hier helfen wir dabei, Architektur und Prozesse so aufzustellen, dass die spätere Zertifizierung durchläuft.
Auch in Embedded-Projekten setzen wir KI-gestützte Entwicklungswerkzeuge ein — vor allem dort, wo die Aufgaben standardisiert sind: Treiber-Boilerplate, Test- und Mock-Erzeugung, Migrationsarbeiten zwischen Kernel-Versionen oder Yocto-Layern, Erzeugung von Schnittstellen-Stubs aus Datenblättern. In solchen Bereichen sehen wir Geschwindigkeitsgewinne von 30 bis 50 Prozent.
Hardware-Bring-up, Reverse Engineering und Lab-Arbeit bleiben dagegen menschengetrieben — KI ersetzt weder den Logic-Analyzer noch die Erfahrung, wann ein Pull-up-Widerstand fehlt. Die Verantwortung für Architektur, Sicherheit und Zertifizierungs-Tauglichkeit liegt beim Softwareentwickler; KI-generierter Code durchläuft Code-Reviews, Tests und CI-Pipeline wie jeder handgeschriebene Code.
