Eingebettete Systeme für die IT-Branche

Ein eingebettetes System ist ein Computersystem, das aus sorgfältig ausgewählten Hardware- und Softwarekomponenten besteht und häufig für eine bestimmte Softwareanwendung entwickelt wurde. Sie ist für seine Funktionen verantwortlich und beeinflusst die Art und Weise, wie es mit dem Benutzer kommuniziert.

Besonderheiten eines eingebetteten Systems

Die Merkmale, die ein Computersystem zu einem eingebetteten System und nicht zu einem Allzweck-Computersystem machen, sind:

• Die Kontrolle wird dadurch erreicht, dass in einem Gerät (Objekt) ein spezielles Computersystem installiert wird, das ständig mit dem Objekt verbunden und mit einer speziellen Software ausgestattet ist, die bestimmte Funktionen ausführt;
• Das Computersystem erfüllt bestimmte Anforderungen, die für die von ihm zu erfüllenden Aufgaben festgelegt wurden;
• Sie basiert auf einem Mikroprozessor (oder Mikrocontroller), der so programmiert ist, dass er eine begrenzte Anzahl von Aufgaben oder sogar nur eine einzige Aufgabe erfüllen kann;
• Je nach der Komplexität der auszuführenden Aufgaben kann sie Software enthalten, die ausschließlich für dieses Gerät bestimmt ist oder es kann sich um ein Allzweck-Betriebssystem mit spezifischer Software handeln;
• Das grundlegende Merkmal, das eingebettete Systeme von anderen Computersystemen unterscheidet, ist neben ihrem speziellen Charakter die Qualität der Software und der verwendeten Computersystemkomponenten.

Entwurf von eingebetteten Systemen

Der Entwurf eines eingebetteten Systems besteht sowohl aus der Entwicklung einer speziellen Hardwareschicht als auch einer geeigneten Software. Bei letzterem können System- und Anwendungsbereich getrennt werden.

Die Systemschicht schafft die Ausführungsumgebung für die eingebettete Anwendung und ist je nach Anwendungsbereich durch einen unterschiedlichen Grad an Komplexität gekennzeichnet. Bei einfachen eingebetteten Systemen mit geschlossener, nicht skalierbarer Architektur ist die Systemschicht nicht streng getrennt und enthält keine Mechanismen zur Unterstützung der Anwendungsentwicklung.

Fortgeschrittene Systeme werden auf der Grundlage spezieller Betriebssysteme oder Bibliotheken implementiert, die Mechanismen und Funktionen enthalten, die die Erstellung von Anwendungen und die Prüfung des Systems Leichter. Dennoch muss der Entwickler die Systemebene um Treiber für bestimmte Geräte erweitern, entsprechende Tests durchführen und Anwendungssoftware vorbereiten. Der Erfolg des gesamten Projekts hängt in hohem Maße von der Funktionalität und Benutzerfreundlichkeit der Anwendung ab.

Die Entwicklung eines eingebetteten Systems erfordert eine Analyse der Anforderungen, die Entwicklung einer geeigneten Architektur und deren durchdachte Zerlegung. Jeder Fehler oder die Nichtbeachtung bestimmter Anforderungen in den Anfangsphasen des Projekts kann zum Scheitern des gesamten Vorhabens führen. Schlechte Designentscheidungen führen oft dazu, dass nicht nur die Software, sondern auch die Hardware geändert werden muss.