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embedded world Conference 2021 DIGITAL

Alles immer einfacher?

05. Februar 2021, 10:37 Uhr   |  Joachim Kroll

Alles immer einfacher?
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Randall Restle hält auf embedded world Conference 2021 DIGITAL eine Keynote zum Thema »Modern Embedded Engineering«. Wir haben im Vorfeld mit ihm über seine Botschaft gesprochen, dass Innovationen für Maker sich auch für Profis auszahlen.

DESIGN&ELEKTRONIK: Herr Restle, Welche Entwickler- oder Kundengruppen unterscheiden Sie im Sinne von Anfängern und Profis?

Randall Restle: Nahezu jeder kann heute einen Arduino programmieren – sowohl Anfänger als auch Profis. Einen programmierbaren Logikbaustein können nur Wenige programmieren. Ein Anfänger ist jemand, der sich für Elektronik interessiert, aber keine formale Ausbildung in Elektronik hat. Ein Profi ist jemand, der diese Ausbildung absolviert hat und im Allgemeinen in der Lage ist, elektronische Systeme von einem grundlegenderen Ausgangsniveau aus zu entwickeln. Während also ein Anfänger sich mit einem Arduino entwickeln kann, ist der Profi in der Lage, etwas an das anzupassen, was ein Arduino kann, und er kann dies für ein Produkt tun, das in Massenproduktion hergestellt werden soll, da er sich mehr der Fehler bewusst ist, die ein Anfänger wahrscheinlich übersehen würde.

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EMBEDDED WORLD KEYNOTE

Am Mittwoch, den 03. März 2021 um 15:30 hält Randall Restle seine Keynote auf der embedded world Conference 2021 DIGITAL. Auf der Website finden Sie auch das weitere Programm der Konferenz.

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D&E: Wie unterscheiden sich diese Communities in den Regionen der Welt?

Restle: Der Westen (Nordamerika und Europa) hat eine lange Geschichte der Elektrotechnik. Hier ist schon lange ein höherer Prozentsatz der Bürger in nicht-landwirtschaftlichen Bereichen tätig. Es ist nicht ungewöhnlich, dass eine Familie im Westen aus vielen Generationen von Ingenieuren besteht. Asien hat eine andere Geschichte. Es ist zunehmend industriell geprägt, aber bei so vielen Menschen bleibt dort zwangsläufig eine große Bevölkerungsgruppe in der Landwirtschaft tätig, auch wenn sich dies schnell ändert. Insbesondere China hat sehr hohe Einschreibungsraten für Ingenieur- und ingenieurbezogene Abschlüsse. Die Duke University in den USA hat eine Studie über die Unterschiede zwischen westlicher und östlicher Ingenieurausbildung durchgeführt, und es gibt viele. Diese Studie ist im Internet verfügbar und eine interessante Lektüre.

» Maker sind jene Personen, die in der Regel nicht immer wieder die gleichen Produkte kaufen. «

D&E: Wie groß schätzen Sie den Anteil vom Digikey-Umsatz, den Maker ausmachen?

Restle: Digi-Key hat Hunderttausende von aktiven Kunden. Maker sind jene Personen, die in der Regel nicht immer wieder die gleichen Produkte kaufen und jene, die keine Produktionsmengen von Teilen kaufen. Ein weiteres Kriterium ist die Größe einer Bestellung. Hier gibt es natürlich Grauzonen. Bei vielen Kunden ähnelt die Arbeit an einem Hobby-Projekt der Arbeit für ihren Arbeitgeber, so dass wir nicht wirklich versuchen, festzustellen, wer welche Art von Kunde ist. Wir wissen einfach nicht, wie viel Prozent der Kunden Maker sind, aber wenn man bedenkt, dass Profis auch eine Art von Makern sind, würde ich sagen, dass der Anteil der Maker bei 100 Prozent liegt.

D&E: Können Nichttechniker wirklich Elektronik entwickeln?

Restle: Um das zu beantworten, ist eine Definition von »nichttechnischen« Personen erforderlich. Kürzlich hörte ich einen Podcast über »Amp Hour« mit Gast Clifford (jetzt Claire) Wolf. Wolf hat, soweit ich weiß, das erste Open-Source-Toolset geschaffen, das zur Durchführung von Logiksynthese verwendet wird, die auf kommerziellen programmierbaren Logikbausteinen funktioniert. Dieses Werkzeug heißt Yosys und ist nach eingehender Prüfung sehr beeindruckend. Wolf leitete auch das Format des Bitstreams von Lattice-FPGAs ab – eine unglaublich mühsame Sache. Es stellt sich heraus, dass Wolf keinen Abschluss von irgendeiner Universität hat, der als technisch angesehen werden könnte, aber er/sie ist sicherlich technisch gebildet. Ich denke, vielleicht machen allein Interesse und Fokussierung jemanden technisch oder nicht-technisch. Es gibt viele Autodidakten in der Welt wie C. Wolf. Ich denke, technisch zu sein liegt im Herzen. In diesem Fall, ja, Leute können Elektronik mit unkonventionellem Hintergrund entwickeln, aber sie sind meiner Meinung nach »technisch«.

D&E: Sind diese Entwicklungen echte kommerzielle Produkte?

Restle: Ich möchte auf jeden Fall von jemandem operiert werden, von dem ich weiß, dass er sein Chirurgenexamen bestanden hat. Wenn ein kommerzielles Produkt in einer Branche eingesetzt wird, die Sicherheit oder hohe Kosten erfordert, muss ein Fachmann für die technische Integrität des Produkts verantwortlich sein. Ich denke jedoch, dass es eine Menge kommerzieller Produkte gibt, die von Laien hergestellt werden, und ich kann ein aktuelles Beispiel nennen.

Mein Sohn ist Chirurg und Tierarzt, aber durch mich kennt er auch eingebettete Systeme. Er besitzt auch eine Bulldogge. Bulldoggen sind berüchtigt für Atembeschwerden, deshalb hat mein Sohn einen Drucksensor zusammengeschustert, um die Druckwellenform in der Luftröhre seiner Bulldogge zu messen. Mein Sohn hat keine Qualifikation in Elektronik, aber das Krankenhaus, das ihn beschäftigt, möchte mehr von seinen Luftröhrensensoren, um seine Forschung voranzutreiben. Ich denke also, dies ist ein Beispiel für einen Amateur, der ein kommerzielles Produkt entwickelt. Wenn dieses Produkt populär genug ist, könnte es in Massen produziert und vielleicht als Bausatz vermarktet werden.

D&E: Können Sie eine Grenze zwischen Maker und Profi definieren?

Restle: Ein Maker ist jemand, der in der Lage ist, die Komplexität, die ihm jemand in Form eines ICs, Moduls oder Systems zur Verfügung gestellt hat, zu nutzen, um etwas elektronisches zu bauen, ohne vollständig zu verstehen, wie alles in diesen ICs oder Modulen funktioniert. Auch der Fachmann kennt vielleicht nicht alle diese Details. Aber der Unterschied zwischen dem Maker und dem Fachmann ist, dass ein Fachmann von seinem Arbeitgeber eingestellt wird, um Designentscheidungen für sein Unternehmen zu treffen, die zu sehr großen Käufen von Elektronik für seine Produkte führen können, während der Maker dies nicht tut.

» Ich glaube, dass unsere heutige Entwicklung auf zwei Technologien beruht: integrierte Schaltkreise und objektorientierte Programmierung. «

D&E: Technisch gesprochen: Welche Vereinfachungen bietet ein moderner Entwicklungs-Workflow?

Restle: Ich glaube, dass unsere heutige Entwicklung auf zwei Technologien beruht: integrierte Schaltkreise und objektorientierte Programmierung (OOP), und ich sehe diese beiden Konzepte als fast dieselben Dinge in verschiedenen Formen. Kohäsion und Kopplung sind zwei beliebte Konzepte in der OOP. Kohäsion ist die Verwandtschaft der Teile einer gekapselten Einheit, unabhängig davon, ob es sich um eine Software-Klasse, ein Digitalmodul oder eine integrierte Schaltung handelt. Hohe Kohäsion ist besser als niedrige Kohäsion, weil sie Systeme leichter verständlich, prüfbar, wartbar und vieles mehr macht. Kopplung ist die Konnektivität oder Abhängigkeit eines Software- oder Hardware-Elements von einem anderen. Niedrige Kopplung ist besser als hohe Kopplung, da Änderungen an einem Element mit minimalen Auswirkungen auf das andere vorgenommen werden können. Da die Entwicklungsabläufe immer weiter voranschreiten, wird dieser Fortschritt meiner Meinung nach von unserer Fähigkeit abhängen, die Spezialitäten, die diejenigen von uns erworben haben, für die Nutzung durch andere zu kapseln. Diese Vorteile können nur realisiert werden, wenn der Zugang zu diesen Fachgebieten für den Nichtfachmann einfach genug ist. Auf diese Weise werden wir gegenseitig auf unseren Leistungen aufbauen und den Lebensstandard für uns alle verbessern.

» Es ist frustrierend schwierig geworden, mit den Fortschritten in der Elektronik Schritt zu halten. «

D&E: Das klingt so, als ob Elektronik-entwicklung immer einfacher wird. Tatsächlich aber wird sie immer schwieriger und komplexer…

Restle: Es ist frustrierend schwierig geworden, mit den Fortschritten in der Elektronik Schritt zu halten. Es gibt einfach zu viele Details, als dass man sie im Kopf behalten könnte. Eine Tatsache, die einmal gelernt und nicht genutzt wird, ist eine Tatsache, die vergessen wird. Kürzlich musste ich eine längst vergessene Syntax der Programmiersprache C nachschlagen. Mein Interesse besteht also darin, Fachleute von der tollen Möglichkeit zu überzeugen, Laien die Möglichkeit zu geben, Dinge herzustellen. Dies gilt gleichermaßen für Fachleute, die ihren Kollegen helfen. Einfach ausgedrückt, wir müssen den Zugang zu Komplexität erleichtern, und es sind die Fachleute, die die Werkzeuge dafür haben.

D&E: Sie wollen in Ihrer Embedded-World-Keynote die Hebelwirkung ansprechen, die mit der Verringerung der Integrationskomplexität verbunden ist. Wie lässt sich dieser Effekt verstärken? Wer oder welche Organisationen sind in der Lage, dies zu koordinieren?

Restle: Jemand, der begabt genug ist, ein elektronisches Gerät herzustellen, kann sicherlich herausfinden, wie er sein Gerät im Internet auffindbar machen kann. Wenn es populär ist, wird die Welt es angesichts all der sozialen Medienkanäle, die es heute gibt, finden. Ich glaube also nicht, dass wir die Verbreitung wirklich aufhalten können. Es ist eine wunderbare Zeit, ein Embedded-Ingenieur zu sein, weil es so viele Menschen gibt, denen wir helfen können. Ich habe mir einen Film angesehen, in dem ein Junge in Afrika eine Windmühle aufgebaut hat, um Wasser für die Bewässerung zu pumpen. Dieser Junge nutzte das Know-how aus einem Buch, um sein Dorf zu retten. Das wird in Zukunft weniger selten sein, und es ist keine koordinierende Organisation erforderlich.

» Ich glaube nicht, dass alles »offen« sein sollte. «

D&E: Welche Rolle spielt Open Source in diesem Szenario?

Restle: Open Source ermöglicht so viel Innovation, aber ich glaube nicht, dass alles »offen« sein sollte. Open Source überlebt auf der Grundlage der Meritokratie (Meritokratie: Amtsträger werden aufgrund ihrer Leistungen ausgewählt, Anm. d. Red.). Das ist schön. Es verhilft Open Source zu einer sehr hohen Qualität.

Es gibt jedoch Technologien, die jemand jahrelang entwickelt hat. Ich bin der Meinung, dass diese Entwickler in der Lage sein sollten, von ihrer Mühsal zu profitieren. Einige dieser Technologien könnten gefährlich sein, wenn sie offengelegt werden. Ich glaube also, dass Open Source eine entscheidende Rolle bei der Weiterentwicklung der Technologie spielt, aber ich bin kein Eiferer, der behauptet, es sei der einzige Weg, den man gehen kann.

D&E: Das wahrscheinlich erfolgreichste Projekt in diesem Bereich ist Raspberry Pi. Ist es ein Vorbild für andere Hardware/Software-Projekte?

Restle: Raspberry Pi (RPi) ist angesichts der Millionen von weltweit verkauften Einheiten von unglaublicher Bedeutung. Es hat die Menschen zweifellos in die Elektronik eingeführt und die Lebensqualität der Menschen durch die Freude an der Entwicklung und durch den Nutzen der hergestellten Geräte, die auf dem RPi basieren, verbessert. Als ein Computer auf einer Platine ist es jedoch nicht die einzige Technologie, die die Welt braucht. Warum haben wir nicht etwas so einfaches wie Arduino für den Entwurf programmierbarer Logik? Ich hoffe, dass Projekte wie RPi, Arduino, Beagle-Board, MikroBUS, Feather-Boards und so viele andere weiterhin weitere Basisboard-Plattformen inspirieren werden.

D&E: Gibt es ein einfaches Prototyping-System in der KI, das Sie empfehlen würden?

Restle: Ich begann meinen Beruf in den späten 1970er Jahren und war Assembler-Programmierer für eine Vielzahl von Mikroprozessoren, die in elektronischen Musikinstrumenten verwendet werden. Ich habe auch BASIC und FORTRAN gelernt, um Workstations und schließlich PCs zu programmieren. Dann kamen C und C++ und dann einige Hardware-Beschreibungssprachen (HDLs). Schließlich entschied ich mich für Python, und ich bin immer wieder erstaunt, wie wenig Python-Code so viel leisten kann. Eine kürzlich durchgeführte IEEE-Umfrage hat gezeigt, dass Python die beliebteste Programmiersprache ist. Ich liebe Python. Ich würde mit Python anfangen und mir KI-Module besorgen, die Leute programmiert haben, um meine KI-Reise zu beginnen.Die Fragen stellten Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora, Vorsitzender des Steering Boards der embedded world Conference und Joachim Kroll.
 
 
RANDALL RESTLE

hat mehr als 40 Jahre Erfahrung in der Elektronikindustrie. Er begann seine Laufbahn als Ingenieur für die Baldwin Piano and Organ Company, für die er digitale und analoge Schaltungen und eingebettete Software entwarf. Bei Texas Instruments war er in Boston Manager eines Design Centers, wo er die Unterstützung vieler internationaler Kunden mit komplexen elektronischen Anwendungen verantwortete.

WEKA Fachmedien
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Bis Juni 2020 war Restle Vice President für Applications Engineering bei Digi-Key Electronics und in dieser Funktion dafür verantwortlich, Strukturen und Mitarbeiter aufzubauen, um die Kunden bei der Auswahl und Nutzung von Produkten der Spitzentechnologie zu bedienen.

Derzeit hat Restle sein eigenes Unternehmen, das Führungskräften von Technologiefirmen Produktberatung, Entwicklungsstrategie und technisches Marketing anbietet.

Restle hat Abschlüsse als BSEE, MS und MBA der Universität von Cincinnati. Er ist ein Senior Mitglied des IEEE und hält mehrere Patente.

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