Digitale technologie heeft het vakgebied van de elektrotechniek gerevolutioneerd. Of u zich nu specialiseert in circuits, elektromagnetisme, regelsystemen of communicatie, het kennen van ten minste één programmeertaal op hoog niveau is nu een vereiste. Maar met een groot aantal beschikbare keuzes, welke taal biedt de meeste waarde voor elektrotechnisch ingenieurs?

Het antwoord verschilt afhankelijk van uw carrièrepad. Als u met embedded systemen werkt, zijn C of C++ meestal de voorkeurstalen. Bij testen wordt veel Matlab gebruikt, hoewel de aanwezigheid van Python groeit. Ontwerpers van geïntegreerde schakelingen neigen naar Verilog. Voor op FPGA gebaseerd hardwareontwerp is VHDL gangbaar. Vermogens- en analoge elektronica vertrouwen vaak op SPICE voor circuitsimulaties. En voor het bewerken van spreadsheetgegevens is dat meestal VBA (Visual Basic for Application).

In dit artikel leggen we uit waarom dit de aanbevolen talen zijn, en ontkrachten we tevens misvattingen over programmeren binnen de elektrotechniek. We verduidelijken ook welke programmeertalen het nuttigst zijn voor elektrotechnisch ingenieurs, waarom programmeervaardigheden cruciaal zijn, en welke trends we in de toekomst kunnen verwachten.

Mythes over programmeren in de elektrotechniek ontkracht

Nu we een tijdperk ingaan waarin software en hardware steeds meer met elkaar verweven zijn, is het essentieel om enkele hardnekkige mythes te ontkrachten die het belang van programmeren binnen de elektrotechniek (EE) onterecht hebben ondergewaardeerd.

1. Elektrotechnisch ingenieurs hoeven niet te kunnen programmeren

Het is een bewering die u verrassend vaak kunt tegenkomen—sommigen suggereren dat er nog altijd hoeken van het elektrotechnische vakgebied bestaan waar programmeerkennis niet nodig is. Dergelijke niches worden echter steeds zeldzamer en beperken doorgaans uw carrièregroei. Hier is waarom:

Trends op de arbeidsmarkt

Ik heb vacatures op Indeed en YCombinator onderzocht die gericht zijn op elektrotechnisch ingenieurs. Een aanzienlijke meerderheid vermeldde vereisten die verband houden met programmeren. Zinnen als "Ervaring met het ontwikkelen, schrijven en debuggen van geautomatiseerde testprocedures" en "Sterke firmware- of embedded C-programmeervaardigheden" kwamen vaak voor. Dit zijn geen optionele vaardigheden, maar voorwaarden voor het in aanmerking komen voor de functie.

Academisch perspectief

Een zoekopdracht op Google Scholar vanaf 2019 met de termen "electrical engineer" en "programming language" laat het volgende zien: 

• Publicaties bevelen verbeterde methodologieën aan om programmeertalen te introduceren bij studenten elektrotechniek.  
• Onderzoekers analyseren de doeltreffendheid van toepassingen op basis van hun programmeertaal. Een studie evalueerde de Discrete Wavelet Transform (DWT)-analyse van audiosignalen in verschillende talen.
• Specifieke onderzoeksvragen binnen verschillende EE-vakgebieden, zoals elektromagnetisme, worden aangepakt met behulp van programmeertalen. Een overtuigend voorbeeld komt van onderzoekers zoals Xin, die een digitaal platform hebben ontwikkeld dat is geprogrammeerd om elektromagnetische functies te implementeren als vervanging voor metasurfaces.

Het bewijs is overweldigend: de tijd dat een elektrotechnisch ingenieur zich erdoorheen kon slaan zonder te kunnen programmeren, is bijna voorbij. Of u nu de arbeidsmarkt betreedt of bijdraagt aan wetenschappelijk onderzoek, programmeervaardigheden worden steeds meer een onmisbaar bezit binnen de elektrotechniek.

2. Programmeren is een apart vakgebied

Programmeren is verre van een apart vakgebied; het is een onmisbare vaardigheid die diepgang toevoegt aan uw technische gereedschapskist, de scope van uw projecten verbreedt en uw marktwaarde vergroot.

Onthoud dat het doel niet is om softwareontwikkelaar te worden. In plaats daarvan gaat het er als elektrotechnisch ingenieur om de kracht van programmeren te benutten om te verbeteren en te innoveren binnen uw domein.

3.  Het is moeilijk om meerdere programmeertalen te leren

Hoewel het vaardig worden in meerdere talen ontmoedigend kan lijken, is het goed om te weten dat de fundamentele principes van programmeren in alle talen consistent blijven. Het leren van andere talen wordt aanzienlijk eenvoudiger zodra u de logica en structuur van één taal begrijpt. 

Bovendien hoeft u in het EE-vakgebied vaak geen expert te zijn in elke taal. Een functioneel begrip en diepgaande expertise in één of twee talen die het meest relevant zijn voor uw specialisatie, kunnen voldoende zijn. 

EE-carrièrepaden en hun nuttigste programmeertalen

Elektrotechniek is een uitgebreid vakgebied dat verschillende specialisaties omvat. Afhankelijk van uw aandachtsgebied kunnen verschillende programmeertalen voordeliger zijn. 

Laten we enkele van de belangrijkste EE-carrièrepaden bekijken en de nuttigste programmeertaal voor elk ervan uitlichten:

 

EE-carrièrepad	Nuttigste programmeertaal	Reden
Embedded systemen	C, C++	Optimaal voor low-level systeemprogrammering, met directe hardwarecontrole.
Signaal- en beeldverwerking	MATLAB	Krachtig voor matrixbewerkingen en algoritmesimulaties met betrekking tot signalen.
Automatisering (Gerber & testapparatuur)	Python	Veel gebruikt voor het automatiseren van Gerber-bestandsinzendingen en het aansturen van testapparatuur dankzij de veelzijdigheid en bibliotheekondersteuning.
Ontwerp van geïntegreerde schakelingen	Verilog	Ideaal voor het ontwerpen en simuleren van digitale circuits op hoog niveau.
Op FPGA gebaseerd hardwareontwerp	VHDL	Sterk getypeerd en gelijktijdig, maakt gedetailleerde hardwarebeschrijving mogelijk
Vermogens- en analoge elektronica	SPICE	Simulatie in tijd- en frequentiedomein, verwerkt niet-lineaire elementen
Automatisering en regelsystemen	Structured text	Praktische digitale logica-mapping, industriestandaard voor geautomatiseerde regelsystemen

 

Veelzijdige voordelen van programmeervaardigheid voor EE

De grens tussen hardware en software vervaagt steeds meer. Voor elektrotechnisch ingenieurs betekent deze verschuiving dat programmeren niet langer een randvaardigheid is, maar een kerncompetentie die talloze voordelen biedt:

• Efficiëntere probleemoplossing en debugging: Kunnen programmeren helpt u problemen die zich voordoen op het raakvlak van hardware en software beter te begrijpen. U kunt logbestanden lezen, bugs identificeren, of zelfs uw eigen diagnostische scripts schrijven.
• Communicatie tussen vakgebieden: Wanneer u programmeren begrijpt, wordt het gemakkelijker om samen te werken met software-ingenieurs, datawetenschappers en andere belanghebbenden. U spreekt dan een gemeenschappelijke taal, wat de uitvoering van projecten kan stroomlijnen.
• Snel prototypen: Programmeervaardigheden kunnen u helpen snel proof-of-concept-modellen of simulaties te maken, wat essentieel kan zijn in de vroege stadia van het ontwerp.
• Ontwikkelen van maatwerktools: Soms moeten kant-en-klare softwaretools worden aangepast aan de specifieke vereisten van uw technische projecten. Met programmeerkennis kunt u maatwerktools ontwikkelen die aansluiten op uw behoeften.
• Flexibiliteit in de carrière: Leren programmeren vergroot de arbeidskansen van een EE, waardoor hij of zij kan doorgroeien naar functies die een combinatie van hardware- en softwarekennis vereisen.
• IoT en connectiviteit: Naarmate apparaten slimmer en meer verbonden worden, voegt de mogelijkheid om te programmeren een laag expertise toe die steeds essentiëler wordt voor IoT-gerelateerde projecten.
• Automatisering van data-analyse: Voor taken zoals signaalanalyse, dataclassificatie of predictief onderhoud kan programmeren complexe workflows automatiseren, wat tijd bespaart en fouten vermindert.

 

AI-programmeerassistenten: waarom elektrotechnisch ingenieurs hierom zouden moeten geven

 AI-gebaseerde programmeerassistenten, zoals GitHub Copilot, winnen steeds meer terrein binnen de ontwikkelaarsgemeenschap, ook onder professionals in elektronica en hardwareontwerp.

In een studie van Jenny T. Liang van Carnegie Mellon University onderzochten de onderzoekers hoe ontwikkelaars  deze AI-assistenten gebruiken. Uit de studie bleek dat de belangrijkste voordelen van deze tools zijn dat ze handmatig typen minimaliseren, programmeertaken versnellen en helpen bij het herinneren van syntax.

Gezien deze voordelen zouden elektrotechnisch ingenieurs moeten overwegen om AI-programmeerassistenten te integreren in hun programmeerworkflow. Hoewel het onderzoek van Liang beperkt enthousiasme laat zien voor het gebruik van deze tools voor creatieve probleemoplossing, kunnen elektrotechnisch ingenieurs nog steeds profiteren van de realtime feedback en foutopsporingsfuncties.

Conclusie

Het begrijpen van programmeren is essentieel voor de elektrotechnisch ingenieurs van vandaag. In tegenstelling tot wat vaak wordt gedacht, is programmeren niet alleen voor softwareontwikkelaars; het is een essentiële vaardigheid in verschillende functies binnen de elektrotechniek.

Het kennen van de juiste programmeertaal kan probleemoplossing en werkprestaties verbeteren. AI-programmeerassistenten zoals GitHub Copilot bieden praktische voordelen. Ze kunnen programmeertaken versnellen en helpen bij het oplossen van fouten, wat ze tot waardevolle tools maakt voor elektrotechnisch ingenieurs. Kortom, programmeervaardigheden en moderne tools zoals AI-assistenten zijn carrièreversnellers voor elektrotechnisch ingenieurs. 

Nog niet overtuigd? Bekijk dan wat onze vrienden van CircuitBread hierover te zeggen hebben: Wat is de beste programmeertaal om te leren als EE?