Eingebettetes System

Ein eingebettetes System ist ein leistungsfähiger Kleincomputer, der eine sehr konkrete Aufgabenstellung besitzt und in unterschiedliche Materialien oder Gegenstände eingebaut werden kann. Das System kann verschiedene Sensoren und Aktoren besitzen, um die Umwelt zu erfassen und auf diese zu reagieren. Sensoren können simple Schalter sein, die vom Menschen bedient werden oder Messfühler, die Temperatur oder Feuchtigkeit messen, oder auch Zähler, die Stückzahlen oder Volumen registrieren. Ein Aktor ist das Gegenstück zum Sensor: Er setzt elektrische Signale in eine mechanische Bewegung um, wie zum Beispiel das Umschalten eines Ventils oder das Einschalten eines Motors. Ein eingebettetes System hat meist eine Steuerungsfunktion oder eine Regelungsfunktion. Das bedeutet, dass mithilfe der Sensoren die aktuellen Zustandsdaten bestimmt werden und daraufhin Aktionen durchgeführt werden, um einen bestimmten Sollzustand zu erreichen. Die Erfassung dieser Echtzeitinformationen ist von großer Bedeutung für die Umsetzung des Konzepts Industrie 4.0. Ferner entsteht durch die Zuweisung eines virtuellen Datenobjekts zu einem eingebetteten System ein Cyberphysisches System.

Beispiele für ein eingebettetes System sind die Steuerung einer Waschmaschine, die Elektronik eines Antiblockiersystems im Auto oder die Steuerung einer Klimaanlage. Die Klimaanlage beispielsweise misst mithilfe von Sensoren die aktuelle Raumtemperatur sowie die aktuelle Umgebungstemperatur. Daraufhin kühlt die Anlage mit entsprechender Leistung den Raum, um die gewünschte Raumtemperatur zu erreichen.

Ziel ist es, die eingebetteten Systeme immer leistungsfähiger, schneller, platzsparender und energieeffizienter zu entwerfen. Höhere Leistungsfähigkeit und Energieeffizienz widerspricht sich häufig, sodass bei eingebetteten Systemen darauf geachtet werden muss, diese bedarfsgerecht auszulegen und nicht zu überdimensionieren. Durch eine energieeffiziente Auslegung können eingebettete Systeme auch zunehmend autark eingesetzt werden, indem sie beispielsweise durch eine kleine Solarzelle mit Strom versorgt werden.

Englische Übersetzung(en):

embedded device, embedded object