Entwicklung eingebetteter Systeme

Leistungsbeschreibung: Embedded-Firmware von Bare-Metal-MCUs bis zu RTOS und serienreifen IoT-Geräten. Nordic nRF, ESP32, STM32. Entwicklung in der EU, konform zur Cyberresilienz-Verordnung (CRA).

Embedded-Firmware. Entwickelt für die Serienproduktion.

Was ist die Entwicklung eingebetteter Systeme?

Die Entwicklung eingebetteter Systeme ist der Entwurf und die Programmierung von Firmware, die auf Mikrocontrollern läuft – von Bare-Metal-C-Code auf einem Cortex-M0 bis hin zu multithreaded RTOS-Anwendungen auf Hochleistungs-MCUs. Sie umfasst die Hardware-Inbetriebnahme, Treiberentwicklung, Wireless-Protokoll-Stacks, Leistungsoptimierung und Sicherheit auf Hardwareebene. Informationen zu KI-fähigen Geräten finden Sie unter unseren Edge-AI-Kompetenzen.

Ihre Produktidee ist klar. Ihre Hardware ist entworfen. Aber erst die Firmware erweckt das Produkt zum Leben – und hier stoßen die meisten Embedded-Projekte an ihre Grenzen.

Firmware, die auf dem Labortisch funktioniert, und Firmware, die 5 Jahre im Feldeinsatz übersteht, sind zwei grundlegend verschiedene Dinge. Wir entwickeln Letztere.

Inovasense liefert serienreife Embedded-Firmware für Unternehmen, die eine korrekte, termingerechte und konforme Umsetzung benötigen – ohne dafür ein eigenes Embedded-Team von Grund auf aufbauen zu müssen.

Was wir entwickeln

🔧 Komplette Produkte – von Grund auf

Vollständige Entwicklung eingebetteter Produkte: Anforderungen → Architektur → MCU-Auswahl → Schaltplan-Review → Firmware → Tests → Produktion. Sie erhalten ein schlüsselfertiges, fertigungsreifes Gerät.

• IoT-Sensorknoten und -Aktoren
• Industriesteuerungen und -gateways
• Wearables und Gesundheitsmonitore
• Smart-City- und Gebäudeautomationsgeräte

💻 Firmware für bestehende Hardware

Sie haben die Hardware – wir schreiben die Firmware. BSP-Entwicklung, Treiberportierung, Integration von Protokoll-Stacks und Leistungsoptimierung für Ihre vorhandenen Platinen.

• Board Support Packages (BSP)
• RTOS-Migration und -Optimierung
• Integration von Wireless-Stacks
• Modernisierung von Legacy-Firmware

Plattformen, auf die wir spezialisiert sind

Wir konzentrieren uns auf die drei MCU-Familien, die moderne IoT- und Embedded-Anwendungen dominieren – jede wird aufgrund spezifischer Stärken ausgewählt:

Plattform	Wichtige Chips	Optimal für	Konnektivität
Nordic Semiconductor	nRF52840, nRF5340, nRF9160, nRF9161	BLE-Geräte, Wearables, Ultra-Low-Power-Sensoren, Mobilfunk-IoT	BLE 5.4, Thread, Zigbee, LTE-M/NB-IoT
Espressif ESP32	ESP32-S3, ESP32-C6, ESP32-H2	Wi-Fi-verbundene Geräte, kostenoptimiertes IoT, Edge AI	Wi-Fi 6, BLE 5, Thread/Zigbee, Matter
STMicroelectronics	STM32L4, STM32F4, STM32H7, STM32U5	Industriesteuerungen, Motorantriebe, Medizintechnik, Hochleistungs-DSP	Flexibel – in Kombination mit externen Funkmodulen

Wie wir auswählen: Nordic, wenn die Batterielebensdauer entscheidend ist und BLE/Mobilfunk die primäre Verbindung darstellt. ESP32, wenn Wi-Fi erforderlich ist und hoher Kostendruck besteht. STM32, wenn reine Rechenleistung, Peripherievielfalt oder industrielle Zertifizierungen (SIL, ATEX) die Entscheidung bestimmen. Wir helfen Ihnen bei der Auswahl der richtigen Plattform während der Evaluierung – nicht jedes Projekt benötigt den teuersten Chip.

Unsicher, ob Sie einen MCU, Crossover oder einen leistungsstarken Linux-MPU wählen sollen?

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Kernkompetenzen

Firmware-Architektur & RTOS

Bare-Metal-Firmware mit Zustandsautomaten für Ultra-Low-Power-Sensoren
FreeRTOS und Zephyr RTOS für Multitasking-Geräte mit deterministischem Scheduling
nRF Connect SDK (basiert auf Zephyr) für Nordic-Plattformen
ESP-IDF-Framework für Espressif-Geräte
STM32CubeMX + HAL/LL für STMicroelectronics-Plattformen
MISRA C/C++-konformer Code für sicherheitskritische Anwendungen

Wireless-Protokoll-Stacks

Protokoll	Reichweite	Leistungsaufnahme	Anwendungsfall
Bluetooth Low Energy 5.4	~100 m	Sehr gering	Wearables, Beacons, Asset-Tracking
Thread / Matter	Mesh (300 m)	Gering	Smart Home, Gebäudeautomation
LoRaWAN	5–15 km	Sehr gering	Fernsensoren, Landwirtschaft, Versorgungsunternehmen
LTE-M / NB-IoT	Mobilfunk	Mittel	Asset-Tracking, Smart Metering, Fernüberwachung
Wi-Fi 6	~50 m	Mittel-Hoch	Kameras, Gateways, Geräte mit hoher Bandbreite

Leistungsoptimierung

Batteriebetriebene Geräte sind unsere Spezialität. Wir erreichen routinemäßig einen durchschnittlichen Strom von <10 µA auf Nordic- und STM32-Plattformen durch:

Entwicklung für Deep-Sleep-Modi mit RTC-Wake-up
Power-Gating von Peripherie und Taktmanagement
RF-Tastverhältnis-Steuerung und adaptive Sendeplanung
Leistungsprofiling mit µA-Auflösung mittels Nordic PPK2 / Otii Arc
In der Produktion validierte Vorhersagen der Batterielebensdauer (nicht nur Schätzungen aus Datenblättern)

Sichere Firmware – Standardmäßig CRA-konform

Jedes Firmwareprojekt beinhaltet Sicherheitsmaßnahmen, die auf die EU-Cyberresilienz-Verordnung abgestimmt sind:

🔐 Boot- & Update-Sicherheit

• Hardware-verifizierte Secure-Boot-Kette
• Signierte und verschlüsselte OTA-Firmware-Updates
• Rollback-Schutz mit monotonen Zählern
• Integration des MCUboot-Bootloaders

🔑 Identität & Krypto

• Integration von Hardware Secure Elements (ATECC608B, OPTIGA)
• Provisionierung gerätespezifischer, eindeutiger Identitäten
• TLS 1.3 / DTLS mit gegenseitiger Authentifizierung
• Hardware-beschleunigtes AES, SHA, ECC

Für vollständige Details zur Sicherheitsarchitektur siehe unsere Praxis für Embedded Security & IoT.

Test & Qualität

Hardware-in-the-Loop CI/CD – Automatisierte Tests, die auf realer Zielhardware laufen, nicht nur auf Simulatoren
Statische Analyse – Überprüfung der MISRA-C-Konformität, Coverity, PC-lint
Unit-Tests – Ceedling/Unity/CMock-Framework für Embedded C
Leistungs-Regressionstests – Automatisierte Strommessung, um Leistungsregressionen vor der Veröffentlichung zu erkennen
EMV-Pre-Compliance – Nahfeld-Scans und Messung leitungsgebundener Störaussendungen vor der formalen Zertifizierung

Unsere Arbeitsweise

Wir folgen einem strukturierten Lieferprozess, der für Unternehmenskunden konzipiert ist, die Planbarkeit und Transparenz benötigen:

Evaluierung & Architektur

Wir analysieren Ihre Anforderungen, empfehlen die optimale MCU-Plattform, definieren die Firmware-Architektur und schätzen den Projektzeitplan. Lieferergebnis: Technisches Spezifikationsdokument.

Entwicklung & Integration

Firmwareentwicklung in 2-Wochen-Sprints mit Hardware-in-the-Loop-Tests. Regelmäßige Demos auf realer Hardware. Vollständige Git-Historie und Dokumentation. Lieferergebnis: Lauffähige Firmware auf der Zielhardware.

Validierung & Produktion

Umwelttests, Validierung der Leistungsaufnahme, EMV-Pre-Compliance und Entwicklung von Fertigungstests. Lieferergebnis: Serienreifes Firmware-Paket mit Programmierwerkzeugen und OTA-Infrastruktur.

Typische Zeitpläne:

Einfacher Sensorknoten (BLE/LoRa, Bare-Metal): 6–10 Wochen
Multiprotokoll-IoT-Gerät (BLE + Mobilfunk, RTOS): 3–4 Monate
Komplexes Industrieprodukt (Multisensor, Edge AI, OTA, Zertifizierung): 4–6 Monate

Warum Unternehmen sich für Inovasense entscheiden

Herausforderung	Unsere Antwort
„Wir können Embedded-Entwickler nicht schnell genug einstellen“	Ein komplettes Embedded-Team, sofort einsatzbereit – keine Rekrutierungszeit
„Unser Prototyp funktioniert auf dem Labortisch, versagt aber im Feld“	Wir entwickeln für die Serie – Leistungsprofiling, EMV, Umwelttests
„Wir benötigen CRA-Konformität, wissen aber nicht, wo wir anfangen sollen“	Sicherheit von Anfang an integriert – Secure Boot, OTA, SBOM inklusive
„Unser früherer Anbieter lieferte Code, den wir nicht warten können“	Sauberer, dokumentierter, MISRA-konformer Code mit vollständiger Git-Historie
„Wir benötigen eine Entwicklung in der EU zum Schutz des geistigen Eigentums“	100 % Entwicklung in der EU – vollständige Rechte am geistigen Eigentum, DSGVO-konform

Quellen und offizielle Verweise

Cyber Resilience Act — Regulation (EU) 2024/2847 — EUR-Lex (Amtsblatt der EU)
ATEX Directive — 2014/34/EU — EUR-Lex (Amtsblatt der EU)

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Häufig gestellte Fragen

Mit welchen Embedded-Plattformen arbeitet Inovasense?

Wir sind auf Nordic Semiconductor (Serien nRF52, nRF53, nRF91), Espressif (ESP32, ESP32-S3, ESP32-C6) und STMicroelectronics (STM32L4, STM32F4, STM32H7) spezialisiert. Wir wählen die optimale Plattform basierend auf den Anforderungen Ihrer Anwendung an Leistungsaufnahme, Performance, Konnektivität und Zertifizierung aus.

Können Sie Firmware für unsere bereits vorhandene Hardware entwickeln?

Ja. Wir bieten Firmwareentwicklung für bestehende Hardwaredesigns an – einschließlich BSP-Entwicklung, Treiberportierung, Integration von Protokoll-Stacks, RTOS-Migration und Leistungsoptimierung. Wir arbeiten mit Ihren Schaltplänen und Ihrer Dokumentation, um serienreife Firmware zu liefern.

Wie stellt Inovasense die Sicherheit der Firmware und die Konformität mit der CRA sicher?

Jedes Firmwareprojekt umfasst standardmäßig Secure Boot (authentifizierter Systemstart), verschlüsselte OTA-Updates und hardwaregestützte Schlüsselspeicherung. Wir befolgen die Anforderungen der EU-Cyberresilienz-Verordnung von der Architekturphase an – einschließlich Schwachstellenmanagement, Erstellung von Softwarestücklisten (SBOM) und Dokumentation des sicheren Entwicklungslebenszyklus.

Was ist Ihr typischer Zeitplan für ein kundenspezifisches Embedded-Produkt?

Ein typisches Embedded-Produkt – vom Konzept bis zur serienreifen Firmware – dauert je nach Komplexität 3–6 Monate. Einfache Sensorknoten: 6–10 Wochen. Komplexe Multiprotokoll-Geräte mit BLE + LoRaWAN + Edge AI: 4–6 Monate. Wir erstellen detaillierte Projektpläne mit klaren Meilensteinen.