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White Paper

Modernización de software integrado crítico

¿Te interesa saber qué contiene el informe técnico? Empieza con el resumen a continuación.

Descripción general

Este informe técnico explora cómo modernizar el desarrollo de software integrado mediante prácticas empresariales probadas de DevOps. Aprenderá sobre:

  • El modelo empresarial adaptado para entornos integrados. DevOps nativo de la nube, compilaciones en contenedores y asistencia de IA traducidas a entornos integrados.
  • Obstáculos específicos integrados. Silicio personalizado, hardware-in-the-loop, rendimiento en tiempo real, estándares de seguridad y restricciones de C/C++.
  • La carga de las pruebas y el cumplimiento. Por qué el crecimiento del código, la rotación de GenAI y estándares como MISRA, ISO 26262 y DO-178C hacen que la validación automatizada continua sea esencial.
  • Una hoja de ruta de modernización de cinco pasos. Evalúe la cadena de herramientas, contenga compilaciones, automatice pruebas de nivel de cumplimiento, realice pruebas piloto de CI/CD en la nube y escale con priorización impulsada por IA.
  • El valor oculto de las plataformas. Cómo las soluciones integradas unen dominios integrados y funcionales para lograr un cumplimiento continuo y la velocidad de DevOps.

La próxima frontera para el desarrollo integrado

Enterprise DevOps, impulsado por la nube, ha establecido un nuevo estándar para la productividad y la escalabilidad del software.

El desarrollo integrado, por necesidad, ha operado de manera diferente, dominando limitaciones incomparables como la seguridad funcional y el rendimiento en tiempo real, donde el fracaso no es una opción.

Pero a medida que el software se convierte en el factor diferenciador clave de los productos físicos, la presión aumenta. La misión ya no se limita a la fiabilidad, sino a la velocidad.

El objetivo no es copiar modelos empresariales. Es forjar un nuevo camino, creando herramientas modernas que aporten productividad escalable al singular y complejo mundo de... sistemas embebidos.

Es hora de adaptar el desarrollo de software integrado a una escala moderna e industrializada.

¿Porqué ahora?

  • Presión del mercado
  • Actualizaciones regulatorias
  • Aumento de la IA y la complejidad

Las barreras para la modernización del software integrado

Las plataformas informáticas empresariales, como ordenadores personales, servidores e infraestructura en la nube, están optimizadas para tareas de propósito general. Ofrecen la máxima potencia computacional dentro de los límites de coste y consumo.

Por el contrario, los sistemas integrados tienen limitaciones únicas, lo que lleva a procesos de desarrollo especializados que no se han adaptado a los métodos modernos debido a algunas de las siguientes barreras:

Hardware personalizado

Los sistemas integrados se implementan en una variedad de dispositivos en distintas aplicaciones, a menudo diseñados a medida para un propósito específico, como un dispositivo médico.

Utilizan una amplia gama de arquitecturas de procesador, así como interfaces de hardware personalizadas para interactuar con sensores u otros sistemas a su alrededor. Requieren herramientas de software adaptadas a estos entornos, como compiladores, depuradores u otras herramientas de desarrollo especiales.

Hardware en el bucle

Incluso con altos niveles de abstracción del hardware subyacente, el software embebido debe probarse en sistemas de desarrollo o de implementación. Esto requiere herramientas y flujos de trabajo que permitan el desarrollo cruzado: desarrollo o pruebas en una sola máquina, mientras se ejecuta y depura el código en la plataforma de hardware personalizada.

Entornos restringidos

Los sistemas embebidos suelen implementarse en entornos con recursos limitados, como espacio, peso, potencia o memoria. El arte del desarrollo embebido reside en lograr un rendimiento máximo y predecible dentro de estas limitaciones.

Rendimiento en tiempo real

La interacción con entornos reales suele imponer limitaciones de tiempo a los sistemas y a sus necesidades de capacidad de respuesta. Estas pueden incluir el comportamiento en tiempo real (una respuesta temporal garantizada ante eventos externos), límites de tiempo en el peor de los casos o determinismo (comportamiento temporal predecible y consistente).

Seguridad funcional

Muchos sistemas operan en entornos donde su fallo podría suponer un riesgo para el entorno o para los operadores. software de seguridad funcional se crea para garantizar que sistemas integrados críticos para la seguridad Y las aplicaciones funcionan correctamente, incluso cuando ocurren fallos. Estos sistemas suelen estar regulados y deben desarrollarse según los estándares de desarrollo de software específicos de la industria.

Idiomas de desarrollo

Las limitaciones de hardware o sistema a medida suelen requerir lenguajes de software optimizados para hardware. Por lo tanto, C y C++ son opciones comunes para el desarrollo embebido, mientras que los lenguajes de alto nivel pueden resultar inadecuados debido a un comportamiento no determinista en tiempo de ejecución en áreas como la gestión de memoria o bibliotecas de E/S complejas.

La Ley de Equilibrio

En conjunto, estas limitaciones explican por qué los equipos integrados no pueden simplemente basarse en el manual de la nube. Toda optimización debe respetar el silicio personalizado, los recursos escasos, los plazos estrictos en tiempo real, los rigurosos estándares de seguridad y los lenguajes de bajo nivel que lo integran todo.

Por lo tanto, la modernización no consiste en intercambiar herramientas, sino en encontrar el equilibrio que debe preservar el cumplimiento normativo y, al mismo tiempo, aprovechar las ventajas de la automatización, la escalabilidad y la colaboración ya demostradas en el software empresarial. El resto de este documento muestra cómo lograr ese equilibrio, comenzando por el mayor obstáculo al desarrollo integrado.

Tres desarrolladores de software trabajando frente a computadoras.

Las pruebas son un paso crucial en el proceso de desarrollo de software, aunque a menudo se consideran una carga. Son un factor decisivo para el lanzamiento de productos de software, aunque, si se les diera la opción, muchos desarrolladores preferirían evitarlas y centrarse en la programación.

Los desarrolladores a menudo perciben las pruebas como una distracción del aspecto creativo de la codificación, pero siguen siendo indispensables para garantizar la confiabilidad y la funcionalidad del producto final.

Dada la reticencia a realizar pruebas, el proceso se convierte en un cuello de botella en el ciclo de vida del desarrollo de software. El reto reside en equilibrar una validación exhaustiva con plazos ajustados, recursos limitados y la creciente complejidad de los sistemas de software modernos.

Racionalización y automatización de procedimientos de prueba Integrarlos sin problemas en los flujos de trabajo de desarrollo es esencial para aliviar esta carga. Estos también son los pasos para mantener la calidad, el rendimiento y el cumplimiento de los estándares.

Estilizar imágenes que representan sistemas complicados

Creciente contenido y complejidad del software

A medida que los desarrolladores adoptan marcos de trabajo como base para software avanzado o emplean lenguajes de nivel superior para aumentar la productividad, la cantidad de código a probar continúa creciendo.

La incorporación de GenAI a la combinación potencia este crecimiento. Las investigaciones indican que, si bien el uso de GenAI para la generación de código no necesariamente amplía la base de código, sí parece aumentar la rotación de un repositorio de software a medida que el código generado se analiza y refactoriza.

Estos contribuyentes al crecimiento del software también destacan que los desarrolladores necesitan revisar y probar código que no escribieronEsto aumenta aún más la complejidad del software y refuerza la necesidad de realizar pruebas.

La adopción de estas nuevas tecnologías puede hacer que las pruebas sean más difíciles, lo que hace más imperativo agilizar nuestro enfoque al respecto.

Ilustración de un escudo futurista

Conformidad con las normas

Adherencia a los estándares de codificación de software, como MISRA, aporta numerosos beneficios al desarrollo de sistemas confiables y críticos para la seguridad. Estos estándares establecen un marco de codificación uniforme que minimiza las ambigüedades e implementa las mejores prácticas, reduciendo significativamente la probabilidad de errores de programación. Mejoran la mantenibilidad y la legibilidad del código, facilitando la colaboración, la resolución de problemas y la adaptación de los equipos a los requisitos cambiantes.

Además, cumplimiento de dichas normas Hace que el comportamiento del sistema sea más predecible, un aspecto vital en entornos críticos para la seguridad, y facilita los procesos de certificación al alinear los esfuerzos de desarrollo con las regulaciones de la industria.

Ilustración que muestra marcas de verificación dentro de un entorno integrado.

Cumplimiento continuo

Adherirse a los estándares de seguridad funcional del software es otra buena práctica fundamental para desarrollar sistemas confiables y críticos para la seguridad. Para lograr una conformidad efectiva y continua, los equipos deben integrar el cumplimiento de los estándares en sus flujos de trabajo desde el principio, garantizando que se cumplan requisitos como ISO 26262,Se abordan sistemáticamente las normas IEC 61508 o DO-178C.

Esto implica aprovechar herramientas para el análisis estático, cobertura de código y mapeo de requisitos, para que los equipos puedan validar cada etapa del desarrollo frente a las regulaciones aplicables.

La colaboración entre desarrolladores, testers y equipos de control de calidad es esencial para mantener el cumplimiento sin crear cuellos de botella innecesarios. Se deben programar auditorías y revisiones periódicas para verificar el cumplimiento, utilizando herramientas automatizadas para optimizar los procesos de documentación y verificación.

Además, fomentar una cultura de responsabilidad y educación en torno a estos estándares garantiza que todos los miembros del equipo comprendan su importancia, reduciendo errores y simplificando los esfuerzos de certificación.

Brindar a los desarrolladores acceso a metodologías modernas de desarrollo de software

En el panorama en constante evolución del desarrollo de software, metodologías modernas como DevOps y despliegue continuo Están transformando la forma en que los equipos crean, prueban y lanzan aplicaciones. Obtendrá mejores resultados con un conjunto integral de herramientas y tecnologías que capacitan a los desarrolladores para satisfacer las demandas de las prácticas de desarrollo modernas.

Al abordar los desafíos tanto en el software integrado como en el funcional, proporcionar integraciones de herramientas sólidas y mejorar la productividad de los desarrolladores, su equipo puede concentrarse en la innovación y reducir el riesgo mientras mantiene altos estándares de calidad, rendimiento y conformidad con las normas.

El valor de las plataformas que abarcan lo integrado y lo funcional

Las empresas más viables pueden ofrecer soluciones a medida que satisfagan las diversas necesidades del desarrollo de software embebido y funcional. En el ámbito de los sistemas embebidos, donde la seguridad crítica y el rendimiento en tiempo real son primordiales, es recomendable utilizar herramientas que garanticen pruebas rigurosas y el cumplimiento de estándares del sector como MISRA, ISO 26262 y DO-178C.

Estas soluciones ayudan a los desarrolladores a lograr altos niveles de confiabilidad al Integración de flujos de trabajo de pruebas y validación sin problemas en sus procesos de desarrollo.

Para aplicaciones de software funcionales, necesitarás capacidades avanzadas de automatización de pruebas Que aceleran los ciclos de desarrollo y mejoran la calidad del software. Busque plataformas que admitan pruebas de API, virtualización de servicios y gestión de datos de prueba: componentes que ayudan a su equipo a identificar defectos en las primeras etapas del ciclo de vida y a reducir las costosas repeticiones de trabajo.

Al abordar los requisitos únicos de las aplicaciones integradas y de nivel empresarial, puede cerrar la brecha entre los enfoques artesanales y las metodologías a escala de producción.

Habilitando al desarrollador en el circuito

A medida que los sistemas de software se vuelven cada vez más complejos, los desarrolladores deben participar activamente en la revisión y gestión de los flujos de trabajo de compilación. Esta participación es crucial para garantizar que la información generada por herramientas automatizadas, como el análisis estático, se evalúe y se aplique adecuadamente.

Con el creciente volumen de contenido de código y la complejidad de los sistemas interdependientes, la gran cantidad de advertencias, errores y recomendaciones producidas durante las compilaciones puede abrumar rápidamente a los desarrolladores.

Sin su supervisión, se pueden pasar por alto problemas críticos, lo que podría comprometer la fiabilidad y la seguridad del software. Los desarrolladores aportan la profunda capacidad analítica y el conocimiento específico del dominio necesarios para discernir qué acciones deben priorizarse, garantizando así que el flujo de trabajo genere resultados significativos y mantenga la eficiencia.

Información impulsada por IA

La inteligencia artificial ofrece una forma transformadora de abordar las cargas asociadas con la gestión de bases de código cada vez más complejas y la creación de canales.

Al aprovechar datos históricos y algoritmos predictivos, la IA puede optimizar el proceso de forma inteligente, identificando áreas de riesgo y automatizando la priorización de tareas. En lugar de analizar una avalancha de recomendaciones redundantes o irrelevantes, los desarrolladores pueden centrarse en información práctica que impulse mejoras mensurables.

Herramientas impulsadas por IA Mejorar la colaboración entre desarrolladores y sistemas automatizados, permitiendo que los flujos de trabajo de desarrollo escalen eficazmente, preservando al mismo tiempo el factor humano crucial que garantiza que los resultados se ajusten a los objetivos y estándares de la organización. Estos avances ya están integrados en los flujos de trabajo de las herramientas de Parasoft y constituyen un área de enfoque continuo para la inversión continua.

Dónde encajan empresas como Parasoft

Parasoft, líder en pruebas automatizadas y soluciones de calidad de software, aborda metodologías modernas de desarrollo de software para ayudar a los desarrolladores de varias maneras clave:

  • Flujos de trabajo optimizados. Al integrar herramientas de prueba en cada etapa del desarrollo, Parasoft elimina los cuellos de botella y garantiza que los desarrolladores puedan centrarse en la innovación sin comprometer la calidad.
  • Cumplimiento simplificado. La validación automática según los estándares y regulaciones de la industria reduce la carga manual de los equipos al tiempo que mejora la previsibilidad y la seguridad de los sistemas de software.
  • Soporte para implementación continua. La integración de Parasoft en los pipelines de DevOps permite una iteración y una implementación rápidas, lo que garantiza que los equipos puedan brindar valor a los usuarios sin demoras.
  • Colaboración mejorada. Los conocimientos, informes y paneles compartidos fomentan una cultura de responsabilidad y trabajo en equipo, garantizando que la calidad sea una responsabilidad compartida en toda la organización.

Integraciones de herramientas para una mayor productividad

El ecosistema de herramientas de Parasoft se integra perfectamente en los entornos de desarrollo modernos, lo que permite a los desarrolladores aprovechar sus flujos de trabajo existentes y al mismo tiempo mejorar la eficiencia.

Las integraciones clave incluyen:

  • Canalizaciones de DevOps. Las soluciones de Parasoft se integran en los procesos de CI/CD, lo que garantiza pruebas y validación continuas durante todo el ciclo de vida del desarrollo.
  • Análisis y cobertura de código. Parasoft integra herramientas para el análisis de código estático y dinámico en IDE y editores modulares populares como Código VS, lo que permite a los desarrolladores identificar posibles errores, aplicar estándares de codificación y lograr una cobertura de pruebas integral.
  • Trazabilidad de requisitos. By Conectar casos de prueba con requisitos específicosParasoft garantiza la trazabilidad completa y el cumplimiento normativo.
  • Probando herramientas de colaboración. Parasoft facilita la colaboración entre desarrolladores, evaluadores y equipos de control de calidad al proporcionar paneles compartidos e informes detallados.
  • Información impulsada por IA. Parasoft aprovecha la inteligencia artificial para optimizar los esfuerzos de prueba analizando datos históricos, identificando áreas de riesgo, priorizando la ejecución de pruebas y reduciendo esfuerzos redundantes.

La capacidad de Parasoft para abordar aplicaciones empresariales e integradas proporciona a las organizaciones un enfoque unificado para la calidad del software.

Al combinar la meticulosa atención al detalle que requieren los sistemas embebidos con la escalabilidad y agilidad de las soluciones empresariales, Parasoft capacita a sus equipos para prosperar en diversos entornos de desarrollo. Ya sea que el objetivo sea construir sistemas críticos para la seguridad o iterar rápidamente en aplicaciones empresariales de misión crítica, las herramientas de Parasoft ofrecen la flexibilidad y el soporte necesarios para el éxito.

Viejo se encuentra nuevo

A medida que las metodologías de desarrollo de software siguen evolucionando, la necesidad de herramientas adaptables, eficientes y robustas nunca ha sido mayor. La completa gama de soluciones de Parasoft permite a los equipos adoptar prácticas modernas como DevOps, a la vez que aborda las complejidades del desarrollo de software integrado y funcional.

A través de integraciones de herramientas perfectas, información impulsada por IA y un compromiso con la calidad, Parasoft no solo mejora la productividad de los desarrolladores, sino que también garantiza que las organizaciones puedan ofrecer software confiable e innovador en el acelerado entorno actual.

Dado que Parasoft ha seguido una filosofía centrada en el desarrollador que ha apoyado a los desarrolladores de sistemas integrados durante más de 35 años (incluyendo flujos de trabajo tradicionales basados ​​en IDE), reconoció rápidamente la necesidad de cambiar a DevOps. Esto le llevó a invertir y ampliar su cartera de productos para satisfacer las necesidades de ambos enfoques. Esto ofrece a los desarrolladores opciones para migrar de flujos de trabajo tradicionales a modernos.

Con una cartera que abarca software integrado y funcional, puede conectar las mejores prácticas de cada dominio con las de los demás. Creemos que esto será cada vez más importante a medida que las aplicaciones y los dispositivos estén cada vez más conectados y dependan entre sí.

Equipo de desarrolladores

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