Die Verbindung zwischen eingebetteten Geräten (Systemen) und IoT
Wenn Sie die Welt des IoT mithilfe moderner eingebetteter Systeme erkunden, wird Ihnen dieser Artikel helfen, den Unterschied zwischen eingebetteten Systemen und IoTzu verstehen.
Angesichts des ganzen Hypes und der rasanten Entwicklung der Industrie-4.0-Technologien IoT kennenlernen IoT zu verstehen .
Obwohl viele Kurse zu IoT Embedded-Systemen Ihnen fortgeschrittenere Konzepte vermitteln, behandelt dieser Artikel die Grundlagen für das Verständnis von IoT-Embedded-System-Projekten.
Was ist ein eingebettetes System?
Ein eingebettetes System ist der Kern oder das Rechensystem eines jeden elektronischen Geräts. Diese energiesparenden Einheiten bestehen aus einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor in einem integrierten Schaltkreis (IC) und erfüllen eine spezifische Aufgabe.
Von Mikrowellen über Mobiltelefone und Raumschiffe bis hin zu Drohnen – eingebettete Systeme sind in allen elektronischen Geräten allgegenwärtig.
Worin unterscheiden sich eingebettete Systeme und das Internet der Dinge?
Ein eingebettetes System kann mit dem Internet verbunden sein, muss es aber nicht. Traditionell wurde es für einen bestimmten Zweck mit begrenzter Konnektivität zu anderen Geräten . Ziel war die Echtzeitverarbeitung von Daten aus der realen Welt, die von Sensoren .
Während eingebettete Systeme es ermöglichen, diese Daten zu senden und oft auch lokal zu interpretieren, überträgt das Internet diese Daten zu und von Online-Diensten (Cloud-Diensten).
Wenn ein eingebettetes Gerät mit einem Ökosystem (anderen eingebetteten Systemen, Cloud, Internet) kommunizieren soll, kommen Kommunikationskanäle wie WiFi, RF, 5G, LoRa und andere zum Einsatz.
Daher hätte IoT ohne die eingebetteten Systeme und das Internet (oder irgendeine andere Verbindung), die Daten verarbeiten bzw. übertragen, nicht existieren können.
Was sind die Schlüsselelemente eines eingebetteten IoT Systems?
Typischerweise wird ein eingebettetes System mit Hardware in Verbindung gebracht, die über Mikrocontroller wie den Motorola 68HC11 oder Mikroprozessoren wie den 8085 verfügt.
Es gibt jedoch eine weitere entscheidende Komponente für den Betrieb des eingebetteten Systems – die Software. Diese kann von Firmware und Bootloadern über Treiber und eingebettete Betriebssysteme bis hin zu Benutzeroberflächen und vielem mehr reichen.
Ähnlich wie das Internet es eingebetteten Systemen ermöglicht hat, sich zu IoT -Geräten weiterzuentwickeln, ermöglicht eingebettete Software ihnen, über das System selbst hinaus zu funktionieren und zu kommunizieren.
Dieses gesamte Netzwerk aus eingebetteten Systemen, Kommunikationskanälen und Software, die diese Aufgaben ausführt, wird als Internet der Dinge bezeichnet.
Laut Gartner „das Internet der Dinge ( IoT ) das Netzwerk physischer Objekte, die eingebettete Technologie enthalten, um mit ihren internen Zuständen oder der externen Umgebung zu kommunizieren und diese zu erfassen oder mit ihnen zu interagieren.“
Wie wird ein eingebettetes System im IoTeingesetzt?
Das „Ding“ im IoT ist ein eingebettetes System. In gewisser Weise sind eingebettete Systeme also eine Teilmenge des IoT. Während IoT ein neueres Konzept ist, existieren eingebettete Systeme bereits seit den Anfängen des Elektronikzeitalters.
Ein herkömmlicher LED-Fernseher ist also ein eingebettetes System, während ein Smart-TV ein IoT Gerät ist. Folgende Faustregel ist hilfreich:
„Alle IoT Geräte verfügen über eingebettete Systeme, aber nicht alle eingebetteten Systeme sind IoT.“
Was sind Beispiele für eingebettete IoT Systeme?
Klingt kompliziert? Dann lass es uns anhand eines praktischen Beispiels verdeutlichen. Stell dir vor, du hast eine smarte Klimaanlage in deinem Wohnzimmer. Der Begriff „smart“ kennzeichnet sie als typisches IoT Gerät, und die Klimaanlage ist ein „Ding“, das über WLAN mit dem „Internet“ verbunden ist.
Wenn Sie nun die Klimaanlage Ihres Hauses per Mobiltelefon fernsteuern, nutzen Sie ein weiteres „Gerät“, nämlich Ihr über 5G mit dem Internet verbundenes Telefon. Im obigen Beispiel handelt es sich bei den „Geräten“ – Klimaanlage und Mobiltelefon – um „eingebettete Systeme“
Die über WLAN/5G bereitgestellte Konnektivität ist das „Internet“. Daher das Ökosystem des „Internets der Dinge“
Was verbindet IoT und Embedded Systems?
Es gibt noch ein drittes Element, das die eingebetteten Systeme mit IoTverbindet: die „Software“, die entweder eine App auf Ihrem Mobiltelefon oder die Firmware auf eingebetteten Systemen sein kann.
Alles, was Sie tun müssen, ist, Ihren eingebetteten Systemen eine Schicht Informations- und Kommunikationstechnologie hinzuzufügen, um sie in ein IoT -System umzuwandeln.
Ein weiteres Beispiel ist ein Herzschrittmacher. Es handelt sich um ein Gerät mit geringem Stromverbrauch, das im Herzen des Patienten platziert wird, um abnormale Herzsignale zu erfassen und diese durch entsprechende Impulse zu korrigieren. Es ist also ein eingebettetes System.
Wenn wir einen Herzschrittmacher entwickeln, der die Pulsmesswerte per BLE an das Smartphone der Person oder eine Konsole am Bett und dann per 5G an einen Cloud-Server überträgt, können wir diese Daten protokollieren und auf etwaige Anomalien überprüfen.
Fortschrittliche Analysen oder KI können den behandelnden Arzt über die Grunderkrankung des Patienten und relevante Statistiken informieren. Das ist das Internet der Dinge.
BLE/5G ist das Kommunikationsnetzwerk, die Anwendung auf dem Smartphone oder der Konsole am Krankenbett die Software. Die Struktur zusammen mit eingebetteten Systemen wie Herzschrittmacher, Smartphone und Konsole am Krankenbett bildet das Internet der Dinge.
Warum gewinnen IoT Embedded-Systemprojekte an Popularität?
Im Laufe des letzten Jahrzehnts hat das Internet der Dinge ( IoT ) sein Potenzial unter Beweis gestellt, Werte zu schaffen, disruptive Geschäftsmodelle , nahtlose Kundenerlebnisse zu gewährleisten, produktive Ressourcen bereitzustellen und widerstandsfähige Wertschöpfungsketten zu schaffen.
Bis 2025 wird es mehr als 30 Milliarden IoT Verbindungen – das entspricht etwa vier Geräten pro Person. Laut McKinsey werden die Gesamteinnahmen für 5G- IoT Embedded-Module 180 Millionen $ $ steigen .
IoT hat uns zwar gelehrt, physische Objekte zu überwachen und zu verwalten, doch die enorme Datenmenge hat uns auch bessere Wege zur Entscheidungsfindung eröffnet. Darüber hinaus haben die sinkenden Preise für Sensoren und die schnelleren Kommunikationsnetze die strategische Bedeutung des IoTerhöht.
Wie lässt sich die Entwicklung eingebetteter IoT Systeme beschleunigen?
IoT haben jeden Aspekt unseres Lebens durchdrungen. Ob es sich um eine moderne Lieferkette , in der das IoT es Verbrauchern ermöglicht, ihre Sendungen in Echtzeit zu verfolgen, oder um einen Gesundheitsdienst der nächsten Generation, der mithilfe des Internets der medizinischen Dinge (IoMT) lebenswichtige Therapien außerhalb von Krankenhäusern anbietet – eingebettete Systeme sind weit verbreitet.
IoT basierte eingebettete Systeme bergen ein enormes Potenzial für eine Vielzahl von Anwendungsfällen, und die Entwicklung fortschrittlicher Technologien spielt dabei eine bedeutende Rolle.
Starten Sie IoT Anwendungen, ohne Code schreiben zu müssen
IoT bietet zahlreiche Anwendungsfälle zur Lösung realer Probleme, doch die Entwicklung der Plattform stellt für die meisten Unternehmer und Visionäre eine Herausforderung dar. Ein IoT Projekt umfasst viele komplexe Aspekte – von Hardware-Verbindungen über ereignisbasierte Arbeitsabläufe bis hin zu Cloud-Lösungen und sicheren Datendiensten.
Programmieren lernen ist keine schnelle Lösung, und den richtigen Softwareentwickler zu finden – der sowohl in eingebetteten Systemen als auch IoTedgeist – ist schwieriger als es klingt.
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Ursprünglich veröffentlicht am 30. November 2021
Häufig gestellte Fragen
Worin besteht der Unterschied zwischen IoT und eingebetteten Systemen?
IoT ist ein Konzept, das die Kommunikation von Geräten über das Internet fördert. Eingebettete Systeme hingegen sind Bestandteile elektronischer Geräte, die funktionieren, aber nicht unbedingt mit dem Internet verbunden sind. Prinzipiell kann man jedes Gerät mit Firmware als eingebettetes System bezeichnen. Allerdings ist IoT primär ein Marketingbegriff und kein technischer Fachbegriff.
Werden eingebettete Systeme im IoTeingesetzt?
Ja. Jedes IoT Gerät verfügt über ein eingebettetes System. IoT ist nichts anderes als die Vernetzung und Steuerung intelligenter Geräte (also eingebetteter Systeme mit Netzwerkanbindung) über Internetprotokolle.
Wozu dienen eingebettete Systeme im IoT und IIOT?
Eingebettete Systeme im Internet der Dinge IoT werden unter anderem in der Hausautomation, im Gesundheitswesen und im Sicherheitsbereich eingesetzt. Ebenso werden eingebettete Systeme imIoT für die Fernüberwachung und -steuerung von Wasser-, Gas- und Stromzählern, für das Transportmanagement, die Roboterintegration usw. verwendet.
Was ist die Hauptfunktion eines eingebetteten Systems in einem IoT Gerät?
Eingebettete Systeme in IoT Geräten kombinieren Hardware und Firmware mit Internetanbindung, um spezifische Aufgaben auszuführen. Diese Geräte übertragen Echtzeitdaten über das Internet und eignen sich für vielfältige Anwendungsfälle wie Überwachung, Verfolgung, Analyse und mehr.
