Ylläpito – sulautettujen järjestelmien kehityksen kriittisin ja aliarvostetuin vaihe?

Kun tuotteen tekee hyvin alusta, voi säästää lopusta. Alulla tarkoitetaan esimerkiksi puolen vuoden tuotekehitysprojektia, lopulla jopa 30 vuoden käyttöikää, joka ei ole tavatonta fyysisten laitteiden kanssa toimiessa.

Sulautetussa kehityksessä nopein tie tänään on tulevaisuudessa kallis ja hidas

”Aina on aikaa tehdä uudestaan, mutta liian harvoin tehdä kerralla kunnolla.”

Ylläpito muodostaa jopa 60–80 % ohjelmiston elinkaaren kokonaiskustannuksista. Silti siihen suhtaudutaan usein toissijaisena. Tiukat liiketoimintatavoitteet ja deadlinet ohjaavat lyhytnäköisiin päätöksiin, vaikka parempi ratkaisu säästäisi aikaa ja kustannuksia jo ensi vuonna – puhumattakaan vuosikymmenistä eteenpäin.

Esimerkiksi määrämittaisen R&D-projektin näkökulmasta refaktorointi ja koodin siivous voivat tuntua hidasteilta, vaikka ne juuri ehkäisevät teknisen velan kertymistä. Ilman huolellisuutta järjestelmä voi muuttua käyttökelvottomaksi. Vuosien varrella koodi ryvettyy ja muutokset käyvät koko ajan vaikeammiksi ja hitaammiksi, kun kukaan ei enää ymmärrä, miten järjestelmä toimii.

Työkaluja ylläpidettävyyden parantamiseen läpi elinkaaren

”En ole kertaakaan ollut sellaisessa projektissa, missä kaikki tulee valmiiksi.”

Sulautettu ohjelmistokehitys on usein hyvin kompleksista. Muuttujia on miljoonia ja standardeja vähän, eivätkä matalan tason ohjelmointikielet suoraan ohjaa yhdenmukaisuuteen, vaan validia koodia voi kirjoittaa monilla erilaisilla tavoilla. Siksi ylläpidettävyyden tason nosto edellyttää laitteen ympäristön ja arkkitehtuurin ymmärtämistä sekä yhteisiä toimintamalleja.

Hyvin suunnitellussa järjestelmässä modulaarinen arkkitehtuuri tukee jatkokehitystä ja tiedon siirtyminen on varmistettu pitkän elinkaaren läpi. Tärkeys korostuu kompleksisissa ympäristöissä, joissa kukaan yksittäinen henkilö ei pysty hahmottamaan järjestelmän kokonaisuutta.

1. Hyödynnä platform-ajattelua

Platform-ajattelu perustuu ohjelmistojen ja komponenttien hallittuun uudelleenkäyttöön. Se estää ajautumisen kopioituihin koodipätkiin ja yksittäisiin ratkaisuihin.

Kun käytetään valmiita komponentteja ja konfigurointityökaluja, ensimmäinen toimiva versio uudesta applikaatiosta voi valmistua jopa viikossa – kriittinen etu etenkin valmistavassa teollisuudessa, jossa viranomaishyväksynnät ovat pitkiä. Kuten embedded-kehittäjien sanonta kuuluu: “Kun saadaan ledi syttymään, niin ollaan aika pitkällä.”

2. Keskity modulaarisuuteen ja arkkitehtuuriin

Ylläpidettävyyttä tukee modulaarinen arkkitehtuuri, jossa järjestelmä on jaettu hallittaviin ja ymmärrettäviin osiin. Selkeät rajapinnat ja riippuvuuksien minimointi mahdollistavat yksittäisten osien päivittämisen ilman, että koko järjestelmää täytyy rakentaa uudelleen.

Kehityskulttuurin tulisi tukea komponenttien uudelleenkäyttöä ja koodin jaottelua ihmisille luontaisesti hallittaviksi palasiksi. Aivan kuten romaania ei kirjoiteta ilman kappaleita, ei ohjelmistoa pidä kehittää ilman selkeää rakennetta.

3. Testaa ja hyödynnä analysointityökaluja

Testauksen puute on sulautetussa ohjelmistokehityksessä yksi suurimmista syistä koodin rapautumiseen. Yksikkö- ja integraatiotestit varmistavat, että kriittinen toiminnallisuus säilyy muutoksista huolimatta. Staattiset analyysityökalut taas parantavat koodin yhtenäisyyttä ja auttavat havaitsemaan virheitä jo varhain.

Useimmat analyysityökalut ovat vapaasti saatavilla. Toivoisinkin, että nuoremmat kehittäjät ottavat ne käyttöön jo omissa harrastusprojekteissaan, jotta niistä tulisi tulevaisuuden standardeja.

4. Standardisoi toimintatavat

Yhtenäiset toimintamallit ja ohjeistukset estävät tiedon hukkumisen sekä liian erilaiset tekemisen tavat, etenkin organisaatiorajat ylittävässä yhteistyössä. Yrityksissä olisi hyvä olla jonkinlainen platform-tiimi, joka vastaa koodaustavan ja kirjastojen ylläpidosta. Johdon sitoutuminen tiimin resursseihin on välttämätöntä, vaikka tulokset näkyvätkin vasta pidemmällä aikavälillä.

Ylläpito sulautetun ohjelmistokehityksen strategisena valintana

“Tarvitaan resursseja ja oikeanlaista mindsettia kyseenalaistaa ja kehittää.”

Ylläpidettävyys on strateginen liiketoimintapäätös, josta myös tulevaisuuden sulautetun ohjelmiston kehittäjät kiittävät sinua. Se vaatii resursseja, mutta maksaa itsensä takaisin. Ilman kunnollista perustaa päädytään helposti tilanteeseen, jossa kukaan ei uskalla koskea vanhaan koodiin, ja uusia ominaisuuksia lisätään hakkeroimalla aiempaa sekavaa koodia.

Jos eri lähestymistapoja kuvaisi kustannusrampilla, hidas mutta vakaa “diesel-startti” vie pidemmän päälle ohi nopeasta mutta lyhytjänteisestä toteutuksesta.

Lopulta olennaisin kysymys on: Haluammeko vain selviytyä tästä päivästä – vai rakentaa kestävän pohjan tulevaisuutta varten?