Embedded Systems Labor

Eingebettete Systeme (engl. Embedded Systems) sind informationsverarbeitende Systeme, die in einen technischen Kontext eingebunden sind. Sie werden meist nicht bewusst vom Anwender als eigenständiger Rechner wahrgenommen, da sie in ein größeres Produkt integriert sind. Durch die fortschreitende Miniaturisierung entstehen neue Anwendungsgebiete, bei denen früher als Mainframe oder PC sichtbare Rechner aus der Wahrnehmung verschwinden und durch das allgegenwärtige Rechnen (engl. ubiquitous computing) ersetzt wird. Innerhalb von komplexen Produkten wie Fahrzeugen findet man heute meist eine Reihe von eingebetteten Systemen, die vernetzt sind und interagieren.

• Kraftfahrzeuge, Luft- und Raumfahrttechnik, autonome Mobilität

• Kommunikationstechnik und Unterhaltungselektronik

• Medizintechnik

• Heimautomation und intelligente Gebäudetechnik

• Automationstechnik in Produktions- und Fertigungsanlagen

Immer komplexere Systeme benötigen immer komplexere Software. Schätzungen gehen davon aus, dass 40% der Fahrzeugkosten heutiger Neuwagen durch Software und Elektronik bestimmt werden. 90% aller Innovationen liegen im Bereich der Elektronik und Software. Betrachtet man die Entwicklungskosten, so entfallen 50-70% auf die Softwareentwicklung. Softwarepakete mit mehr als einer Million Zeilen Programmcode und bis zu 100 eingebettete, miteinander vernetzte Rechnersysteme werden in heutige Fahrzeuge verbaut. Man geht davon aus, dass in den nächsten Jahren diese Komplexität noch deutlich zunehmen wird, wobei starke Systemabhängigkeiten zu beobachten sind [2].

Die immer stärkere Durchdringung der menschlichen Umwelt durch Produkte mit eingebetteter Informationsverarbeitung ist begleitet durch die Prägung von neuen Begriffen für diesen Trend. Das Internet der Dinge (Internet of Things IoT) verknüpft die immer intelligenter wirkenden Gegenstände des täglichen Lebens, die nicht mehr als Rechner im klassischen Sinne wahrgenommen werden. Tragbare Geräte (Wearables), Sensoren und Aktoren in vielfältiger Form kommunizieren miteinander. Der Begriff der Cyber-physischen Systeme (Cyber-Physical Systems CPS) verdeutlicht dabei den Effekt, dass durch die Vernetzung vieler eingebetteter Systeme die physikalische Welt mit dem virtuellen Cyberspace verschmilzt. Intelligente Stromnetze koordinieren Stromerzeuger und –verbaucher dezentral. Bewegungsprofile von Fahrzeugen werden für Navigationshinweise zur Koordination des Verkehrs genutzt. Als Industrie 4.0 dient die Vernetzung von Produktionsmitteln und Produktionsgütern der immer stärkeren Konfigurierbarkeit des Endprodukts bis hin zur individuellen Fertigung eingebunden in die Geschäftsprozesse des Auftraggebers.