Wat zijn embedded systems?
Een embedded system is een speciaal ontworpen computersysteem dat naadloos geïntegreerd is in een apparaat om één specifieke taak uit te voeren. Denk bijvoorbeeld aan de software in een wasmachine die de programma's aanstuurt. Sommer is gespecialiseerd in de hardware van een embedded oplossing en levert samen met jou en haar partners een totaaloplossing!
Hoe komt een embedded system tot stand?
1. Hardware development
Het ontwikkelen van de hardware voor een embedded system begint bij Sommer met het kiezen van de juiste componenten, zoals microcontrollers, geheugenchips en sensoren, die vervolgens op een printplaat (PCB) worden geplaatst. Deze stap is essentieel om de hardware optimaal af te stemmen op de taak die het systeem moet uitvoeren. Voor een embedded system dat bijvoorbeeld in een medische apparaat wordt gebruikt, moet de hardware compact, energiezuinig en zeer betrouwbaar zijn.
2. Software development
Na het ontwerpen van de hardware, begint het ontwikkelen van de software die het embedded system aandrijft. Deze software is specifiek geprogrammeerd om één of meerdere functies nauwkeurig en efficiënt uit te voeren, vaak in talen zoals C of C++. Deze talen lenen zich goed uit voor de software van een embedded system omdat je directe toegang tot de hardware hebt. Cruciaal hierbij is de perfecte afstemming tussen software en hardware, zodat het systeem soepel werkt en betrouwbare prestaties levert, want de embedded systems worden toegepast in sectoren waarbij geen fouten gemaakt mogen worden.
3. Integratie van hardware en software
De integratie van hardware en software is de laatste cruciale stap in het ontwikkelen van een embedded system. Bij dit proces is het belangrijk dat beide componenten naadloos samenwerken en uitgebreid worden getest. Het efficiënt laten draaien van de software op de hardware en controle dat hardware juist reageert op de software zijn strikte voorwaarden. De bugs en/of synchronisatieproblemen worden hierdoor opgespoord en kunnen vroegtijdig worden aangepakt.
Praktische voorbeelden van embedded systems
Embedded systems spelen een cruciale rol in tal van sectoren en toepassingen. Hieronder tref je per sector de veelvoorkomende toepassingen in goederen die door iedereen alledaags gebruikt worden. Sommer levert de hardware voor dit embedded systemen en in samenwerking met partners het totale embedded systeem.
Huishoudelijke apparatuur
- Smart koelkast (regelt temperatuur)
- Wasmachine (stelt wastijd in en regelt temperatuur
Gezondheidszorg:
- Pacemaker (monitoring hartslag)
- MRI-scanners (zeer nauwkeurige analyse lichaam)
Auto-industrie:
- Anti-blokkeer remsysteem (ABS) (meting van de snelheid van het wiel)
- Airbag-systemen (detectie van een harde stoot/botsing)
Industrie:
- Productielijn (automatisering van transportbanden)
- PLC (automatisering van verpakkingsmachines)
De opbouw en werking van een embedded system
Een embedded system bestaat uit nauw verweven hardware en software die samen zorgen voor een specifieke taak.
- De (1) hardware vormt de basis en omvat een microcontroller of microprocessor die de instructies verwerkt. Denk aan sensoren die gegevens verzamelen en actuatoren die fysieke acties uitvoeren. Dit alles wordt aangestuurd door de software.
- De (2) software, meestal in de vorm van firmware, die de hardware laat reageren op externe prikkels. Samen creëren ze een systeem dat snel, efficiënt en betrouwbaar werkt. Of het nu gaat om slimme thermostaten of industriële machines.
- De (3) interactie tussen hardware en software zorgt voor real-time prestaties en precieze functionaliteit. Sommer levert op maat gemaakte hardware-oplossingen, afgestemd op jouw specifieke behoeften voor embedded systems.
Praktijkvoorbeeld in de agrarische sector
Een embedded system in de agrarische sector of landbouw combineert hardware en software om processen zoals irrigatie te automatiseren. Sensoren meten bodemvocht, temperatuur en luchtvochtigheid. De software, vaak geschreven in C of C++ en draaiend op een Real-Time Operating System (RTOS), analyseert deze gegevens en stuurt indien nodig een pomp of ventilatiesysteem aan. De energievoorziening is vaak zonne-energie, en communicatie verloopt via LoRa of LTE. Zodra de gewenste vochtigheid is bereikt, schakelt het systeem de pomp automatisch uit.
Praktijkvoorbeeld in de medische sector
In de medische sector monitort een embedded system vitale waarden zoals hartslag, zuurstofgehalte en bloeddruk. Een energiezuinige microcontroller verwerkt deze gegevens en kan indien nodig ingrijpen. De software detecteert afwijkingen en stuurt gegevens via Bluetooth of Wi-Fi naar artsen. Veiligheidsmodules versleutelen de informatie om privacy te waarborgen. Dit systeem reageert real-time op metingen en zorgt voor een betrouwbare, veilige gegevensoverdracht.
Wat zijn de hoofdeigenschappen van een embedded system?
De onderstaande kenmerken maakt een embedded system uniek. Sommer levert op maat gemaakte hardware, zowel groot als klein, die aan al deze eisen voldoet!
- Specifieke functionaliteit: Het systeem is ontworpen om één specifieke taak efficiënt uit te voeren, zoals in een wasmachine of auto.
- Real-time operaties: Embedded systems moeten snel reageren, bijvoorbeeld bij een anti-blokkeer remsysteem (ABS).
- Betrouwbaarheid: In kritieke toepassingen, zoals pacemakers, is stabiliteit essentieel.
- Energie-efficiëntie: Ontworpen om zuinig om te gaan met energie.
- Compact formaat: Embedded systems zijn vaak klein, zoals in smartwatches of RFID-chips, maar het zijn niet altijd compacte systemen; grotere formaten, zoals 10x20 cm of meer, zijn ook
Neem contact met ons op!
