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EIN Eingebettetes System (ebenfalls Eingebettetes System oder integriertes System) ist ein elektronisches System (Hardware- und Software), das in Verbrauchsmaterialien oder Geräte integriert ist, um ihnen eine Art intelligentes Verhalten zu verleihen. Das Wesen eines eingebetteten Systems besteht darin, dass Software in ein Hardwaregerät eingebettet ist. Früher hatten Sie elektronische Mess- und Regelsysteme, die komplett aus Hardware bestanden. In einem eingebetteten System übernehmen Prozessoren (Mikroprozessoren und/oder Controller) mit Software einen Teil dieser elektronischen Mess- und Regelaufgaben. Durch die einfache Austauschbarkeit der Software kann das Gerät flexibler an zukünftige Anforderungen angepasst werden.
Komponenten
Ein allgemeines eingebettetes System besteht aus a Sensorteil das die Umwelt wahrnimmt, a Kommunikationsbereich das die beobachteten Informationen umwandelt (z. B. digitalisiert) und an a weiterleitet Informationsverarbeitung Sektion (Prozessor und Software), und ein Antriebsteil die das Verhalten der Umgebung (in der das System aufgebaut ist) auf der Grundlage der vom informationsverarbeitenden Teil getroffenen Entscheidungen steuert.
Ein eingebettetes System besteht aus einer Kombination von Hardware- und Software, die beide bei Bedarf an sich ändernde Anforderungen des Produkts, in das sie integriert werden, angepasst werden können. Softwaremodifikationen sind häufiger als Hardwaremodifikationen; zum Beispiel neue installieren Firmware.
Typen
weil Kartoffelchips billiger und flexibler werden (sowohl für den Prozessor als auch für die Sensoren und die Aktoren), kommen immer mehr eingebettete Systeme auf den Markt: Geldautomaten, Kopierer, industrielle Messgeräte, Roboter, Krankenhausausstattung, Mobiltelefone, Mikrowellen, Waschmaschinen, Foto- und Filmausrüstung, Unterhaltungselektronik, moderne Autos und andere mechatronisch Systeme.
Kritische Anwendungen
Kritische Anwendungen eingebetteter Systeme in Bezug auf Zuverlässigkeit, Sicherheit und Langlebigkeit finden sich in der medizinischen Welt (Herzschrittmacher, multiDSP-Hörgeräte und -Implantate mag ich Cochleaimplantat), die militärische Welt (Raketenkontrollsysteme) und die meisten Flugzeuge in der Luft-, Raumfahrt- und Unterwasserindustrie.
Der informationsverarbeitende Teil ist reaktiv: Er muss jederzeit (und manchmal in engen Grenzen) erfolgen. Echtzeitbeschränkungen) kann zuverlässig auf Veränderungen in der Umgebung reagieren.
Zunehmende Nutzung
Der zunehmende Einsatz eingebetteter Systeme gilt als dritte Innovationswelle in der IKT, nach dem explosiven Aufstieg der Internet und der Mobilfunk. Dies ist das Ergebnis der kontinuierlich sinkenden Produktionskosten und -größe von Transistoren, damit eingebettete Systeme prinzipiell überall eingebaut werden können und energieeffizienter werden.
Fünf Hauptmerkmale
Fünf Haupteigenschaften eines eingebetteten Systems sind:
- Heterogen: Dank der Zusammenarbeit verschiedener Disziplinen können eingebettete Systeme mit unterschiedlichen Spezies kommunizieren Vernetzung und andere eingebettete Systeme.
- Unauffällig: Ein eingebettetes System wird in Maschinen oder Geräte eingebaut, in der Regel ohne dass der Benutzer sich dessen bewusst ist. Möglich wird dies durch einen anderen Umgang mit dem eingebetteten System als mit einem "normalen" Computer: Statt Befehle vom Menschen Tastatur oder Switch reagiert ein eingebettetes System oft automatisch auf die Umgebung, ohne dass ein menschliches Eingreifen erforderlich ist. Dies wird durch den Einsatz von Sensoren erreicht, die beispielsweise Sprachgeräusche, Temperatur oder Luftqualität analysieren und darauf reagieren können.
- Wirtschaftlich: Um möglichst wirtschaftlich arbeiten zu können, können eingebettete Systeme beispielsweise Energie Gewinn aus ihrer Umgebung; Energie wie Sonnenlicht oder Körperwärme kann verwendet werden, um ein eingebettetes System zu betreiben. Wirtschaftlichkeit ist von großer Bedeutung, da die meisten eingebetteten Systeme die Anforderungen nicht erfüllen Stromnetz sind verbunden.
- Flexibel: Flexibilität ist wichtig, um eingebettete Systeme an individuelle Benutzerbedürfnisse oder benachbarte eingebettete Systeme anzupassen. Auch hier kommt die Heterogenität ins Spiel: Schließlich muss ein eingebettetes System mit einem Nachbarsystem kommunizieren können. Ein System kann somit sogar selbstkonfigurierend sein.
- Zuverlässig: Sie müssen sehr lange selbstständig und zuverlässig funktionieren. Betrachten Sie zum Beispiel die AbsFunktion in Autos, die auch in den kritischsten Situationen nicht versagen sollte.
Eingebettete Systeme werden daher in Zukunft viel häufiger gesehen werden, als dies derzeit der Fall ist. Die Automobilindustrie verwendet in großem Umfang eingebettete Systeme; moderne Autos enthalten 20 bis 80 Mikroprozessoren, die je nach äußeren Bedingungen automatisch verschiedene Funktionen aktivieren können: Scheinwerfer, der bei Einbruch der Dunkelheit eingeschaltet wird, automatisch Scheibenwischer, Antiblockiersystem (ABS) oder Airbags und so weiter. Es wird auch eingebettete Systeme geben, die als eine Art Bordcomputer für ein Zuhause dienen, wie z Heimsteuerungsbox.
Wenn die Software nicht einfach zu ändern ist und wie gesagt; tief verwurzelt, Leute reden über Firmware.