Desenvolvimento de software na indústria automobilística da Alemanha

Nos últimos anos, a indústria automobilística tem passado por mudanças radicais em praticamente todas as suas frentes. Às vésperas da consolidação do carro autônomo e às sombras de um mercado cada vez mais exigente e com leis ambientais cada vez mais severas, as grandes montadoras do mundo estão tendo que reinventar seus métodos. Esta re-invenção caracteriza-se, acima de tudo, por um aumento considerável de controladores eletrônicos e na troca de dados entre estes controladores. Este aumento da automatização, tem aberto uma imensa oportunidade para profissionais da área de eletrônica e de software embarcado.

Neste post, iremos revelar quais as ferramentas e linguagens de programação mais usadas na indústria automobilística. Leia até o final e melhore as suas chances de conseguir uma colocação na indústria mais venerada da Alemanha.

A indústria automobilística alemã

A indústria automobilística alemã é uma das mais avançadas e significativas do mundo, contando com a presença de grandes montadoras como a BMW, Porsche, Mercedes Benz, Audi e Volkswagen. Além das montadoras, a indústria é composta por uma rede imensa de grandes fonecedores como Bosch, Continental e Siemens.

Para manter a vantagem num mercado cada vez mais competitivo, a Alemanha precisa, acima de tudo, de um grande número de pessoal especializado. Nos últimos anos, a indústria automobilística alemã tem se destacado como um dos melhores ramos para se trabalhar e com as montadoras e as grandes fornecedoras sempre figurando no topo da lista dos melhores empregadores do país. Os excelentes salários, o elevado nível da qualidade de vida e a ampla demanda por mão de obra especializada, tem atraído um imenso número de profissionais estrangeiros até os centros automobilísticos alemães.

A contradição na indústria hoje

Por um lado a indústria automobilística encontra-se sob imensa pressão da sociedade para diminuir poluentes, aumentar a qualidade e melhorar a segurança dos veículos. Por outro lado, a concorrência exige a redução de custos e o encurtamento dos cliclos de produção. Estes requerimentos parecem contra-intuitivos e realmente são. Afinal de contas, um aumento de qualidade dificilmente leva a uma redução de custo. Um aumento da segurança dificilmente é alcançado produzindo “na correria”. Então como é possível satisfazer gregos e troianos sem perder a competitividade? A resposta para esta pergunta é: “tecnologia e automação”.

O segredo da engenharia hoje em dia é ser  tão preciso quanto necessário e tão grosseiro quanto permitido.

Quando falamos em automação, a primeira coisa que vem na mente das pessoas é uma fábrica dominada por robôs e máquinas trabalhando de forma autônoma. De fato, esta também é a automação a qual a indústria está utilizando para reduzir custos e aumentar qualidade, porém neste post vamos focar apenas na automação introduzida a bordo do automóvel.

Qualquer aumento de automação gera um aumento da digitalização e da complexidade. Para que esta imensa quantidade de dados seja processada adequadamente, é preciso instruir os controladores de bordo a fazê-lo através de softwares que rodam embarcados em microcontroladores espalhados pelo veículo.  

Linguagens de programação no automobilísmo

As tecnologias e os métodos usados no desenvolvimento de software para automóvel muda muito mais lentamente do que os trends praticados no desenvolvimento web, por exemplo. No entanto, quem deseja inserir-se nesta indústria, deverá familiarizar-se ao máximo possível com as seguintes linguagens:

Linguagem C

 C é o nome de uma linguagem atualmente utilizada em diferentes áreas e propósitos. Faz parte hoje de uma linguagem considerada avançada, desenvolvida nos laboratórios Bell nos anos 70. É considerada uma linguagem de nível médio, pois pode-se trabalhar em um nível próximo ao da máquina ou como uma linguagem de alto nível como outras existentes.

O padrão AUTOSAR, define C como a linguagem padrão de desenvolvimento de sofware automobilístico. Algumas exceções a esta regra são sistemas de Infotainment que muitas vezes utilizam linguagens de mais alto nível, como C++. Devido a enorme relevância que a linguagem C ocupa nos padrões automobilísticos, consideramos esta a linguagem mais significativas de todas. 

A definição formal da linguagem pode ser encontrada no livro “The C Programming Language” de Brian W. Kernighan e Dennis M. Ritchie (os criadores da linguagem). Nos anos 80 iniciou-se um trabalho de criação de um padrão chamado C ANSI (American National Standardization Institute), porém o AUTOSAR prevê o uso do padrão MISRA C.

 Linguagem C++

Depois da linguagem C, a linguagem que vem se destacando cada vez mais nos últimos anos é a C++. Ela é utilizada numa série de aplicações ligadas ao desenvolvimento de aparelhos de entretenimento de bordo (Infotainment). C++ também tem sido usada com bastante frequência nos novos sistemas de BLE (Bluetooth Low Energy) que visa diminuir a quantidade de fios no automóvel através da comunicação wireless (sem-fio). 

Um outro aspecto importante da linguagem C++, é o seu uso indireto em muitas das principais ferramentas utilizadas por praticamente todas as montadoras na Alemanha. Um excelente exemplo disso é o software CANoe da empresa Vector GmbH. Este software é basicamente um pacote usado para simulação de redes de transferência de dados internas do automóvel. Com ele é possível simular diferentes ECUs ou analizar a comunicação entre ECUs verdadeiros que transferem dados através da rede do carro (CAN-BUS). A programação deste ambiente simulado, é feito numa liguagem de alto nível própria conhecida como CAPL - baseada na linguagem C++.

Python

Das três linguagens citadas neste post, Python é definitivamente o "garoto novo no bloco". Diferente de C e C++, Python é uma liguagem de programação de alto nível, interpretada e de script. Isto significa que o código escrito em Python não precisa ser compilado previamente, como nos casos de C e C++. Python é grátis e pode ser instalado facilmente no seu computador, como qualquer outro software para Windows ou Mac. 

Honestamente, saber somente Python provávelmente não irá garantir o seu emprego dos sonhos no automobilísmo, mas poderá te ajudar a mostrar serviço uma vez já lá dentro. Python é uma excelente linguagem para análize de dados e pode ser usada para tirar conclusões e criar estatísticas de forma rápida e automatizada.

Digamos que você trabalhe com teste em motores e precisa analizar o resultado de uma quantidade absurda de dados gerados por sensores na plataforma de teste. Com a ajuda de um script Python esta tarefa pode ser automatizada rapidamente no seu computador. Além do mais, o script pode ser reaproveitado quantas vezes necessário, aumentando a sua produtividade e a velocidade com a qual você gera os seus relatórios. 

Literatura Recomendada

Para quem deseja se aprofundar um pouco mais no assunto de desenvolvimento de software para automóveis ou deseja saber ou pouco mais sobre as linguagens de programação citadas neste texto, aí vai uma lista de livros interessantes. No próximo post iremos falar um pouco sobre as ferramentas e os processos utilizados no desenvolvimento de software em carros. Assinem a newsletter ou curtam a página para receber notificações quando o post sair. 

Brasil

Python Para Análise de Dados: Tratamento de Dados com Pandas, NumPy e IPython

Automotive Software Engineering 2nd ed

Programação de Sistemas Embarcados: Desenvolvendo Software para Microcontroladores em Linguagem C

Alemanha

Automotive Software Engineering: Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen (ATZ/MTZ-Fachbuch)

Python Data Science Handbook: Essential Tools for working with Data

The C Programming Language. (Prentice Hall Software)

MISRA C The Ultimate Step-By-Step Guide