Warum jetzt die Zeit für Embedded DevSecOps ist

Für Embedded-Systeme-Teams schien DevSecOps traditionell eher ein Ansatz für SaaS-Anwendungen als für die Firmware-Entwicklung zu sein. Aber das ändert sich. Software ist jetzt ein primärer Differenzierungsfaktor bei Hardwareprodukten. Neue Erwartungen der Marktteilnehmer erfordern moderne Entwicklungspraktiken. Als Reaktion darauf verfolgen Unternehmen "Embedded DevSecOps".

Was ist Embedded DevSecOps? Die Anwendung kollaborativer Engineering-Praktiken, integrierter Toolchains und Automatisierung für das Erstellen, Testen und Sichern von Software auf die Entwicklung eingebetteter Systeme. Embedded DevSecOps umfasst notwendige Anpassungen für die Hardware-Integration.

Drei Marktkräfte, welche die Embedded-Entwicklung revolutionieren

Drei mächtige Marktkräfte konvergieren und zwingen Embedded-Teams dazu, ihre Entwicklungspraktiken zu modernisieren.

1. Software wird zum primären Differenzierungsfaktor

Produkte, die einst hauptsächlich durch ihre Hardware definiert wurden, unterscheiden sich jetzt durch ihre Softwarefähigkeiten. Der Markt für softwaredefinierte Fahrzeuge (SDV) erzählt in dieser Hinsicht eine überzeugende Geschichte. Er wird voraussichtlich von 213,5 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 1,24 Billionen US-Dollar (Artikel auf Englisch) bis 2030 wachsen – eine massive jährliche Wachstumsrate von 34%.

Der Softwareanteil in diesen Produkten wächst erheblich. Bis Ende 2025 wird erwartet, dass das durchschnittliche Fahrzeug 650 Millionen Codezeilen (Artikel auf Englisch) enthält. Traditionelle Embedded-Entwicklungsansätze können diese Softwarekomplexität nicht bewältigen.

2. Hardware-Virtualisierung ermöglicht neue Arbeitsweisen

Hardware-Virtualisierung ist ein wichtiger technischer Enabler für Embedded DevSecOps. Virtuelle elektronische Steuergeräte (vECUs), Cloud-basierte ARM-CPUs und anspruchsvolle Simulationsumgebungen werden immer verbreiteter. Virtuelle Hardware ermöglicht Tests, die einst physische Hardware erforderten.

Diese Virtualisierungstechnologien bieten eine Grundlage für Continuous Integration (CI). Aber ihr Wert wird nur vollständig realisiert, wenn sie in einen automatisierten Workflow integriert sind. In Kombination mit kollaborativen Entwicklungspraktiken und automatisierten Pipelines helfen virtuelle Tests den Teams, Probleme viel früher zu erkennen, wenn Korrekturen noch viel kostengünstiger sind. Ohne Embedded-DevSecOps-Praktiken und Tools zur Orchestrierung dieser virtuellen Ressourcen können Unternehmen den Virtualisierungstrend nicht nutzen.

3. Der Wettbewerbsdruck steigt exponentiell

Drei miteinander verbundene Kräfte gestalten die Wettbewerbslandschaft für die Embedded-Entwicklung neu:

• Der Kampf um die größten Talente hat sich entscheidend verschoben. Wie ein Embedded-Systems-Leader bei einem GitLab-Kunden erklärte: "Kein Embedded-Ingenieur, der heute vom College kommt, kennt Legacy-Tools wie Perforce. Sie kennen Git. Diese jungen Ingenieure arbeiten sechs Monate in einem Unternehmen mit Legacy-Tools und kündigen dann." Unternehmen, die veraltete Tools verwenden, könnten ihre technische Zukunft verlieren.
• Dieser Vorsprung durch die besten Talente führt zu Wettbewerbsvorteilen. Technologieorientierte Unternehmen, die Top-Ingenieure mit modernen Praktiken anziehen, erzielen bemerkenswerte Ergebnisse. Beispielsweise führte SpaceX (Artikel auf Englisch) im Jahr 2024 mehr Orbitalstarts durch als der Rest der Welt zusammen. Technologieorientierte Unternehmen zeichnen sich durch Softwareentwicklung aus und haben eine moderne Entwicklungskultur. Dies schafft unter anderem Effizienzen, die Legacy-Unternehmen nur schwer erreichen können.
• Die steigenden Kosten der Embedded-Entwicklung – getrieben durch lange Feedback-Zyklen – schaffen einen dringenden Bedarf an Embedded DevSecOps. Wenn Entwickler(innen) wochenlang warten müssen, um Code auf Hardware-Testbänken zu testen, bleibt die Produktivität von Natur aus niedrig. Ingenieur(innen) verlieren den Kontext und müssen den Kontext wechseln, wenn die Ergebnisse eintreffen. Das Problem verschlimmert sich, wenn Fehler ins Spiel kommen. Bugs werden teurer zu beheben, je später sie entdeckt werden. Lange Feedback-Zyklen vergrößern dieses Problem in eingebetteten Systemen.

Unternehmen setzen Embedded DevSecOps ein, um diese Herausforderungen zu bewältigen.

So setzen führende Unternehmen Embedded DevSecOps um

Basierend auf diesen Marktkräften implementieren zukunftsorientierte Embedded-Systems-Leader Embedded DevSecOps auf folgende Weise.

Hardware-Tests automatisieren und beschleunigen

Hardware-Test-Engpässe stellen eine der bedeutendsten Einschränkungen in der traditionellen Embedded-Entwicklung dar. Diese Verzögerungen schaffen die zuvor beschriebene ungünstige Wirtschaftlichkeit – wenn Entwickler(innen) wochenlang auf Hardware-Zugriff warten, steigen die Fehlerkosten spiralförmig an.

Die Bewältigung dieser Herausforderung erfordert einen facettenreichen Ansatz, einschließlich:

• Automatisierung der Orchestrierung teurer gemeinsam genutzter Hardware-Testbänke unter Embedded-Entwickler(inne)n
• Integration sowohl von SIL (Software-in-the-Loop) als auch HIL (Hardware-in-the-Loop) Tests in automatisierte CI-Pipelines
• Standardisierung von Builds mit versionskontrollierten Umgebungen

Embedded-Entwickler(innen) können dies mit GitLabs On-Premises Device Cloud (Seite auf Englisch) erreichen, einer CI/CD-Komponente. Durch die Automatisierung der Orchestrierung von Firmware-Tests auf virtueller und realer Hardware sind Teams besser positioniert, um Feedback-Zyklen von Wochen auf Stunden zu reduzieren. Sie können auch mehr Bugs früh im Software-Entwicklungslebenszyklus erkennen.

Automatisierung von Compliance und Security Governance

Eingebettete Systeme unterliegen strengen regulatorischen Anforderungen. Manuelle Compliance-Prozesse sind nicht nachhaltig.

Führende Unternehmen transformieren die Art und Weise, wie sie diese Anforderungen erfüllen, durch:

• Ersetzen manueller Workflows durch automatisierte Compliance-Frameworks
• Integration spezialisierter Funktionssicherheits-, Sicherheits- und Code-Qualitäts-Tools in automatisierte Continuous-Integration-Pipelines
• Automatisierung von Genehmigungsworkflows, Durchsetzung von Code-Reviews und Pflege von Audit-Trails
• Konfiguration von Compliance-Frameworks für spezifische Standards wie ISO 26262 oder DO-178C

Dieser Ansatz ermöglicht eine höhere Compliance-Reife ohne zusätzliches Personal – was einst eine Last war, wird zu einem Wettbewerbsvorteil. Ein führender Hersteller von Elektrofahrzeugen (EV) führt mit GitLab täglich 120.000 CI/CD-Jobs aus, von denen viele Compliance-Prüfungen beinhalten. Und sie können Fehlerbehebungen innerhalb einer Stunde nach der Entdeckung beheben und in Fahrzeuge bereitstellen. Dieses Maß an Skalierung und Geschwindigkeit wäre ohne automatisierte Compliance-Workflows extrem schwierig.

Compliance-Prozesse in CI/CD-Pipelines integrieren

Historisch gesehen haben Embedded-Entwickler(innen) aus berechtigten geschäftlichen und technischen Gründen weitgehend allein an ihren Schreibtischen gearbeitet. Die Zusammenarbeit war begrenzt. Innovative Unternehmen durchbrechen diese Barrieren, indem sie gemeinsame Code-Sichtbarkeit durch integrierte Source-Control- und CI/CD-Workflows ermöglichen. Diese modernen Praktiken ziehen Ingenieur(innen) an und halten sie, während sie Innovationen freischalten, die in isolierten Workflows verborgen bleiben würden.

Wie ein Director of DevOps bei einem technologieorientierten Automobilhersteller (ein GitLab-Kunde) erklärt: "Es ist wirklich entscheidend für uns, eine einzige Übersicht zu haben, auf die wir schauen und die Status sehen können. Die Entwickler(innen) sind sich beim Einbringen eines Merge Requests des Status eines bestimmten Workflows bewusst, um sich so schnell wie möglich zu bewegen." Diese Transparenz beschleunigt die Innovation und ermöglicht es Automobilherstellern, schnell auf Softwarefunktionen zu iterieren, die ihre Fahrzeuge in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Markt differenzieren.

Silos aufbrechen durch kollaborative Entwicklung

Embedded-Systems-Leader haben ein klares Zeitfenster, um durch die DevSecOps-Einführung einen Wettbewerbsvorteil zu erlangen. Aber das Fenster wird nicht für immer offen bleiben. Software wird weiterhin zum primären Differenzierungsfaktor in eingebetteten Produkten, und die Kluft zwischen Leadern und Nachzüglern wird nur größer werden.

Unternehmen, die DevSecOps erfolgreich einführen, werden Kosten senken, die Markteinführungszeit beschleunigen und Innovationen freischalten, die sie auf dem Markt differenzieren. Die Embedded-Systems-Leader von morgen sind diejenigen, die heute DevSecOps annehmen.

Während dieser Artikel untersuchte, warum jetzt die kritische Zeit für Embedded-Teams ist, DevSecOps einzuführen, fragst du dich vielleicht nach den praktischen Schritten für den Einstieg. Erfahre, wie du diese Konzepte mit unserem Leitfaden in die Praxis umsetzen kannst: 4 Wege zur Beschleunigung der Embedded-Entwicklung mit GitLab (Artikel auf Englisch).