Was ist ein eingebettetes System?
Ein eingebettetes System ist ein spezialisiertes eingebettetes Computersystem, das eine spezielle Funktion innerhalb eines größeren mechanischen oder elektronischen Systems erfüllt. Dieses Computersystem integriert eine Kombination aus Prozessor, Speicher, E/As und Software, um seinen speziellen Zweck zu erfüllen. Es kann unabhängig oder als Bestandteil eines größeren Systems arbeiten.
Arten von eingebetteten Systemen
Es gibt vier primäre Möglichkeiten, ein eingebettetes System zu klassifizieren. Systeme können in mehr als einen Typ fallen.
Netzwerk System
Ein eingebettetes Netzwerksystem stellt eine Verbindung zu einem kabelgebundenen oder drahtlosen Netzwerk her, um mit anderen Systemen zu kommunizieren. Es nutzt dieses Netzwerk und verwendet einen Webserver, um Ausgaben für andere Geräte bereitzustellen.
Eigenständiges System
Ein Standalone-System empfängt analoge Eingänge oder digitale Signale und benötigt kein Host-System. Das macht es zu einem unabhängigen System, das auf eigene Faust arbeiten kann. Auch wenn es nicht auf ein Eingabegerät angewiesen ist, können einige Standalone-Systeme über ein angeschlossenes Ausgabegerät verfügen.
Echtzeit-System
Für strenge Zeitvorgaben oder Situationen, in denen die Reaktionszeit kritisch ist, ist ein eingebettetes Echtzeitsystem am besten geeignet. Ein Echtzeitsystem führt seine vorgesehene Funktion aus oder liefert eine bestimmte Ausgabe in einem bestimmten Zeitintervall. Dabei kann es sich entweder um ein regelmäßig gemessenes Zeitintervall handeln (z.B. alle 60 Minuten eine Ausgabe x liefern) oder um eine sofortige Reaktion auf eine Eingabe (z.B. wenn Eingabe x registriert wird, Funktion sofort ausführen). Ein Echtzeitsystem kann seine Arbeitslast priorisieren und mehr Rechenleistung für die zeitbasierte Aufgabenerfüllung vor allem anderen bereitstellen und so eine zuverlässige Reaktion gewährleisten.
Mobiles System
Wie der Name schon sagt, ist ein mobiles System darauf ausgelegt, tragbar zu sein. Das bedeutet, dass sie in der Regel klein sind und unabhängig von anderen Systemen arbeiten. Alle mobilen Systeme sind auch Standalone-Systeme, obwohl nicht jedes Standalone-System mobil ist.
Beispiele für eingebettete Systeme
In der folgenden Tabelle sind mechanische oder elektronische Systeme aufgeführt, die eingebettete Systeme enthalten oder von diesen gesteuert werden.
| NETZWERK | STANDALONE | ECHTZEIT | MOBIL |
| Gebäude-Sicherheitssystem | Mobiltelefon (enthält mehrere eingebettete Systeme) | Medizinischer Patientenmonitor | Barcode-Scanner für das Lager |
| P.O.S.-System | Waschmaschine | Ampel | Smart/Fitness Uhr |
| Geldautomat (ATM) | Videospielkonsole | Steuerung des Flugzeugs | Kamera |
Was sind die Vorteile eines eingebetteten Systems?
Kompakt: In vielen Fällen bedeutet der hohe Grad an Spezialisierung, dass ein eingebettetes System klein ist. Mit nur genau so vielen E/As usw., wie für eine bestimmte Aufgabe benötigt werden, ist ein eingebettetes System oft kompakter als ein universeller eingebetteter Computer. Dies ist entscheidend für komplexe Systeme oder enge Räume, in denen jeder Zentimeter Platz wichtig ist.
Schnelles Timing: Die Aufgabenpriorisierung in einem eingebetteten System sorgt für eine verbesserte Echtzeitleistung. Durch die Konzentration auf eine begrenzte Anzahl von Ausgaben kann der Computer eine hohe Reaktionszeit bieten.
Spezialisiert: Eingebettete Systeme werden in der Regel von Anfang an so konzipiert, dass sie nur den vorgesehenen Zweck erfüllen. Die Entwickler passen diese Computersysteme genau an die Spezifikationen an, die selbst für die meisten Nischenanwendungen benötigt werden.
Effizienz: Da alle Komponenten reduziert sind, ist das hochgradig maßgeschneiderte eingebettete System so optimiert, dass es nur mit der programmierten Leistung arbeitet. Ein universell einsetzbarer eingebetteter Computer kann mehr Strom verbrauchen oder auf einem höheren Niveau arbeiten als nötig, was zu einem übermäßigen Energieaufwand führt. Bei einem eingebetteten System gibt es keine Energieverschwendung und es wird nur so viel Energie verbraucht, wie für eine effiziente Lösung erforderlich ist.
Unabhängigkeit: Eigenständige Systeme, die mit analogen oder digitalen Eingängen arbeiten, können ihre Funktionen auch bei einem Verlust der Netzwerkverbindung oder bei anderen Fehlern, die sonst die Datenverarbeitung beeinträchtigen würden, weiter ausführen.
Was sind die möglichen Herausforderungen bei eingebetteten Systemen?
Enge Anwendungsfälle: Da ein eingebettetes System so spezialisiert ist, lässt es wenig Raum für zusätzliche Anwendungen, die über den vorgesehenen Zweck hinausgehen. Das macht es schwierig, das System umzuwidmen, wenn sich Ihre Anforderungen an die Datenverarbeitung entwickeln oder ändern.
- Hersteller, die wie Teguar einen langlebigen Support anbieten, können Ihnen helfen, wenn sich Ihre Computeranforderungen ändern. Ein Auffrischungsprogramm kann helfen, wenn eine Anpassung erforderlich ist. Wir können Änderungen an Ihrer vorhandenen Hardware vornehmen oder ein Ersatzprodukt anbieten, das die alte Hardware nahtlos ablöst.
Verfügbarkeit: Eingebettete Systeme haben in der Regel lange Vorlaufzeiten, da sie in Übersee produziert werden und sehr individuell sind. Wenn Sie in der Klemme stecken und schnell etwas brauchen, sind die Chancen gering, dass das System, das genau Ihren Anforderungen entspricht, innerhalb kurzer Zeit verfügbar ist.
- Wenn Sie eine schnellere Verfügbarkeit wünschen, sollten Sie sich für einen in den USA ansässigen Anbieter entscheiden, der über ein komplettes Lager in den Vereinigten Staaten verfügt. Der Hauptsitz von Teguar in Charlotte, N.C., arbeitet mit dem internen Lagerbestand, um Ihren Embedded Computer innerhalb von 5-10 Tagen zu konfigurieren und zu versenden.
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