Qtでアプリケーションを開発しステートマシンを使用しているなら、Qtのステートマシンフレームワークを使っているはずです。プレーンC++、SCXML、またはステートチャート図から生成されたC++コードでマシンを定義できます。この記事では、これらの選択肢を機能性、適用性、パフォーマンスの観点で評価します。 ソフトウェア開発者として、無数のswitch-caseブロックを書いてきたでしょう。高レベルツールがない場合、これはステートマシン実装の最も簡単な方法です。しかし複雑性が増すと保守が課題となり、手作りのswitch-caseロジックはもはや持続可能ではありません。 ステートマシンの実装 C++の

数十年にわたり、組み込みエンジニアの間でCかC++かの議論が続いています。2019年の組み込み市場調査では、ベンダーファームウェアの56%がCで書かれていますが、C++は着実にシェアを伸ばし、新規プロジェクトの約23%が採用しています。Cの50周年が迫る今、移行を検討する絶好の機会です。C++へ移行すべき3つの説得力ある理由を紹介します。 理由1：優れたアーキテクチャ設計 Cは関数ポインタと基本的なポリモーフィズムでカプセル化を提供しますが、根本的に手続き型です。継承、コンポジション、その他のオブジェクト指向構造をネイティブにサポートしておらず、開発者は回避策を講じる必要があります。これがシス

MQTT-Reactiveは、LiamBindleのMQTT-Cライブラリ上に構築された軽量・ノンブロッキングのMQTT v3.1.1クライアントです。リアクティブ組み込みシステム向けに設計され、あらゆるCベースアプリケーションに統合可能なポータブルでイベント駆動の通信スタックを提供します。 この記事ではまず、リアクティブシステムを構成する要素を定義し、並行性と状態ベース振る舞いを採用したソフトウェアアーキテクチャを概説します。最後に、鉄道会社向けIoTデバイスという具体例を通じて、ステートマシンとイベント駆動パラダイムでMQTT-Reactiveをどう活用するかを解説します。 リアクティブシ

IEC 61508、ISO 26262、IEC 62304、MISRA C、CWEなどの標準規格によって駆動される検証・妥当性確認の専門業界が出現し、ソフトウェアの信頼性、セキュリティ、高品質を確保しています。自社製品がこれらの標準の厳格な規制要件の対象外であっても、それらの実証済みベストプラクティスプロセスを採用することで、バグを劇的に減らし、市場投入までの時間を短縮し、保守コストを削減できます。 エラーの種類と対応ツール ソフトウェア欠陥は大きく2つのカテゴリに分類され、それぞれ異なる緩和技術を必要とします： コーディングエラー — 例：配列の境界外アクセス。静的解析で早期検出可能。 ア

ステートマシン（SM）は多くの組み込みシステムの基盤ですが、その開発は複雑になりがちです。この記事では、リソース制約環境に適したC実装に焦点を当て、テスト駆動開発（TDD）を用いたステートマシンソフトウェア構築の実証済み戦略を概説します。 本質的に、SMモデルは状態、遷移、アクションで構成されます。状態は条件を表し、遷移は通常イベントによってトリガーされる一状態から別状態へのパスを定義し、アクションはエントリー、イグジット、遷移中に実行される振る舞いを取得します。 UMLステートマシンでは、アクションを状態のエントリー/イグジット、遷移自体、内部反応に付加できます。すべてのステートマシン形式は

業界を問わず、機能安全は開発者に厳格な要件を課します：メモリ破損や宇宙線干渉などの予期せぬ事象に対して、コードを防御的に設計しなければなりません。CやC++などの高級言語には、言語仕様で完全に定義されていない振る舞いを持つ機能が含まれます。これらの未定義動作は、安全クリティカルシステムにおいて驚くべき、潜在的に破滅的な結果を招く可能性があります。したがって、標準規格は防御的コーディング、厳格なテスト容易性、包括的なコードカバレッジ、要求からアプリケーションコードへのトレーサビリティを義務付け、安全機能の完全かつ一意な実装を保証します。 特に自動車などの安全クリティカル分野では、高度な外部診断、

テクノロジーの世界は驚きに満ちており、新たな発見のたびに私たちの理解の隙間が露見します。 簡単な言葉連想ゲームを考えてみましょう。「セイコー」といえば即座に「時計」が、「エプソン」といえば「プリンター」が浮かびます。この変化は、Epson のより広範な能力への私の認識が深まったことを反映しています。 セイコーエプソン株式会社は、世界有数のプリンターおよびイメージング機器メーカーの 1 つとしてランクインしています。その名は「Son of Electronic Printer（電子プリンターの息子）」に由来します。 1942 年、小規模な時計製造メーカーとして創業した Epson は、微小

ウェアラブル IoT デバイスが小型化する中、プリント基板の業界標準は依然として乏しい状況です。その間、設計者は実証済みの PCB 開発・製造プラクティスに頼りながら、ウェアラブル特有の要求に合わせて調整する必要があります。主要な焦点領域は、基板材料、RF/マイクロ波性能、伝送線路設計です。 PCB 基板材料 PCB 積層はラミネート層で構成され、一般的に FR-4、ポリイミド、高周波 Rogers 材料が使用されます。層間の絶縁材料はプリプレグと呼ばれます。 ウェアラブルには例外的な信頼性が求められます。設計者は、業界標準の安価な FR-4 と、優れた性能を提供するプレミアム高周波材料

ここ数週間、Makerarm.com のチームと、Kickstarter で公開された画期的なロボットアームについて話し合ってきました。Makerarm は単なるガジェットではなく、コンパクトなデスクトップに設置できる完全統合型パーソナル ファブリケーション プラットフォームで、交換可能なツールヘッドを装着して、3D プリント、フライス加工、レーザー彫刻、PCB 実装など、幅広いタスクに対応できます。 Makerarm を際立たせるのはその自由な動きです。従来の低コスト 3D プリンターは立方体フレームに制約され、プリントヘッドの移動範囲と造形可能な最大オブジェクトサイズが限られます。一

商用ハードウェア設計とホビー エレクトロニクスの境界線が、近年曖昧になっています。オープンソース ハードウェア、手頃な CAD ツール、広大なオンライン ナレッジベースにより、かつて企業の研究室でしかできなかった作業が、自宅のワークショップで取り組めるようになりました。この変化はハードウェア スタートアップのルネサンスを引き起こしましたが、同時に持続的なサプライチェーン課題も浮き彫りにしました。 平日は製造会社で働き、週末は小型電子デバイスを設計・製作しています。その多くはマイクロコントローラベースで、しばしばカスタム Arduino 互換ハードウェアを搭載。これらのプロジェクトは既存のオー

最新の USB 3.1 仕様で USB Type-C コネクタが導入され、従来の USB 規格を悩ませてきた向きの問題がついに解決されました。レガシー USB の唯一の欠点ではありませんが、ケーブルをどちらの向きでも挿せないことは、設計者とユーザーの双方にとって持続的な煩わしさでした。 私の経験では、USB ケーブルをデバイスに正しく挿すのに 3 回試行することがよくあります。新しい Type-C コネクタは、機械的に対称な設計により、どの向きでも完璧に動作することでこの問題を解決します。 (出典：Duane Benson) USB 3.1 には大幅なアップグレードがあります。より高い電

ウェアラブル テクノロジーに関する最近の議論で、The Osterhout Design Group の CEO である Ralph Osterhout 氏は、「機能しないのは、人々を環境から遠ざけるかさばるデバイスだ。ワイヤーだらけでハンマーヘッドシャークのように見えるものなら、ノー。それは機能しない。」と述べました（出典）。 ボード占有面積を小さく保つため、マイクロコントローラはより小さなプロセスノードへ移行しながら、より高度な機能を追加し続けています。このシフトは必然的に、より大きなオンチップ キャッシュ メモリの必要性を高めます。しかし、各新ノードでは、ソフトエラー率の上昇、歩留まり

Control Data の子会社で働いていた頃、すべての回路図、機械図面、PCB に一意の連番識別子が割り当てられていました。ドキュメント部門にいましたが、ミニコンピュータをまとめる正確なプロセスは今でも思い出せません。 当時はすべての図面が手描きでした。製図担当者は標準シンボルとステンシルを使って回路図をベルベット紙（トレーシングペーパー）に転写。PCB レイアウトはドットアンドテープで、機械エンジニアは製図台で包装図を作成。コミュニケーションはメモ、レポート、対面会議で行われました。後に How It Was: PCB Layout from Rubylith to Dot and T

子供の頃、『スタートレック』オリジナルシリーズを見て育ちました。スポックのトリコーダーがあらゆる物質を瞬時にスキャンし分析する姿に憧れたものです。数十年を経て、そのビジョンが Si-Ware Systems の NeoSpectra シリーズ ハンドヘルド分光センサーによって現実のものとなりました。 Si-Ware の NeoSpectra モジュールは、先進的な半導体製造と MEMS テクノロジーを組み合わせ、コンパクトで低コストなフーリエ変換近赤外（FT-NIR）センサーを実現。各モジュールはトランプの大型デッキほどのサイズで、農業、医療、石油・ガスなど、組み込みシステムに統合可能です。

モノのインターネット（IoT）は長年、テック見出しを賑わせ、より効率的なプロセス、製品機能の拡張、まったく新しいビジネスモデルを約束してきました。しかし、大手テクノロジー企業のマーケターとの最近の会話で、懸念が高まっていることが明らかになりました。IoT をめぐる過度な期待が、その実態を追い越しているのではないか、と。 (出典：pixabay.com) この疑念のきっかけの 1 つは、KrebsOnSecurity.com を標的としたハイプロファイルなセキュリティ侵害でした。同サイトによると、攻撃はルーター、IP カメラ、デジタルビデオレコーダーなど、膨大な数の IoT デバイスを乗っ取

組み込みシステムがニッチ製品であれば、すべての工程を社内で管理できます。しかし需要が急増すると、大量生産は通常、受託製造業者（CM）に移行します。CM の重要な責任の 1 つは、マイクロコントローラ ファームウェアを各デバイスに書き込むことです。 このようなシナリオでは、知的財産（IP）の保護と過剰生産の防止が最優先事項になります。世界の電子機器の約 10% が偽造品であり、その相当部分が CM による無許可生産に由来します。 組み込みシステムにおける IP は主に 2 形態で存在します。ハードウェア回路図とファームウェア コードです。CM が PCB レイアウトを複製できても、独自ファー

生産のデジタル化が進む中、産業通信には前例のない開放性、レジリエンス、決定性、柔軟性が求められています。Time-Sensitive Networking（TSN）は、ITとOTネットワークの長年の境界を取り払い、今日のオートメーションシステムに必要な精密なタイミングと同期を提供します。 Microchipが産業オートメーション専用に設計したSparX-5iファミリのEthernetスイッチを発表。Embeddedとのインタビューで、MicrochipのプロダクトマーケティングマネージャーAndy Ebert氏が、TSNいかに標準ベースの信頼性の高いリアルタイム通信を実現するか――Ethern

ベイパーチャンバー冷却の採用は、特に厳格な熱制御を要求する組み込みシステムで、大きなメリットをもたらします。 組み込みデバイスの設計者は常に効果的な放熱ソリューションを模索しています。電子機器が小型化し電力密度が上昇する中、内部冷却機構を統合しない限り過熱リスクが高まります。 ベイパーチャンバー冷却が注目される理由は、作動流体で満たされた平らな密閉構造を用い、加熱時に蒸発させることで熱を横方向に拡散し、内部の小さな支柱がチャンバー形状を維持しながら流体を熱源へ戻すからです。 従来のヒートパイプが単一軸に沿って熱を移動するのに対し、ベイパーチャンバーは二次元で熱を分散します。この二次元伝熱とチャ

エポキシ樹脂は、IoTメーカーがPCB設計と製造プロセス全体で多様な機能要件を満たすために統合する汎用性の高い材料です。 IoT市場が急拡大する中、エンジニアは現代のIoTガジェットを駆動するPCBの性能と信頼性を高める実用的ソリューションを常に模索しています。 エポキシ樹脂は、IoTデバイス向けPCB製造において複数の重要な機能を果たします。以下にその不可欠な貢献を詳述します。 特定要件に合わせて調整可能 メーカーは特殊エポキシを選択したり、特定特性を変更したりして、性能や製造制約を満たせます。添加剤で硬度、粘度、厚みを増やし、コンフォーマルコーティングなどの役割に最適化できます。主な調整オ

環境に優しいLED硬化型コンフォーマルPCBコーティングは、短納期と堅牢な保護を要求する産業――自動車、白物家電、産業制御――で急速に第一選択肢になりつつあります。 高速硬化時間と過酷環境への優れた耐性により、LED硬化型コーティングは、従来の溶剤系およびUV硬化型システムに対する真にグリーンな代替手段を提供します。以下では、そのメリット、技術的考慮事項、実用途を分析します。 UV-LEDと水銀蒸気の比較イメージ。（出典：Nazdar Ink Technologies） 従来のUV硬化 LED硬化技術が登場する前は、高強度水銀蒸気ランプが業界標準でした。従来の溶剤系コーティングと比較して、UV