Embedded Systemen: de intelligentie in alledaagse Apparaten

Embedded Systemen: de intelligentie in alledaagse Apparaten

Of we ons er nu van bewust zijn of niet, we maken dagelijks gebruik van embedded systemen. Denk aan het aanzetten van een vaatwasser of wasmachine en het ontvangen van een melding wanneer deze klaar is. Zelfs onze magnetrons en gameconsoles zijn voorbeelden van apparaten die embedded systemen bevatten. Deze systemen zijn voorzien van op maat gemaakte software en elektronica die specifieke taken uitvoeren, zoals het automatisch inschakelen van een lampje wanneer je de deur opent. In tegenstelling tot algemene software, zoals Microsoft Windows, kunnen de software en elektronica in embedded systemen niet eenvoudig op andere apparaten worden geĆÆnstalleerd en uitgevoerd. Als een apparaat speciaal ontwikkelde software en elektronica bevat, spreken we van een embedded systeem. Maar hoe worden deze systemen eigenlijk gebouwd?

Embedded Elektronica

Een embedded systeem begint met selecteren en samenstellen van elektronische componenten, zoals chips, antennes of ledlampjes. Deze componenten zijn vaak minuscule en worden zorgvuldig gesoldeerd op printplaten. Voordat een embedded systeem wordt ontwikkeld, moet er grondig worden gekeken naar de functionaliteit van het apparaat en de veiligheid voor de gebruiker. Neem bijvoorbeeld een koelkast. Deze moet de temperatuur regelen, een lampje laten branden en uit doen bij het openen van de deur, een melding geven als er temperatuurverschil is, robuust en veilig voor de gebruiker zijn. Op basis van deze functies worden de verschillende elektronica componenten geselecteerd. Hierbij kun je denken aan sensoren die de temperatuur meten en regelen, ledlampjes en schakelaars. De verschillende onderdelen worden in een elektronicaschema verwerkt. Dit schema laat de werking, verbindingen en positie van de onderdelen zien. Op basis hiervan wordt er een printplaat ontworpen waar de verschillende onderdelen op gesoldeerd worden. Dit proces staat bekend als embedded elektronica ontwikkeling. Het is belangrijk op te merken dat embedded elektronica op zichzelf niet veel kan; de functionaliteit wordt toegevoegd via embedded software.

Embedded Software

Zonder software kan embedded elektronica vrijwel niets. Om de elektronica aan te sturen wordt embedded software, ook wel firmware genoemd, op maat geschreven. Dit betekent dat de software is ontworpen om de embedded elektronica specifieke opdrachten uit te laten voeren. Denk bijvoorbeeld aan de lamp in een koelkast die aangaat wanneer de deur wordt geopend en uitgaat wanneer deze wordt gesloten. Als de deur te lang open blijft, kan de software een geluidssignaal activeren. De embedded software geeft de embedded elektronica de mogelijkheid om deze specifieke taken uit te voeren. In eenvoudige bewoordingen: de deur opent, het lampje gaat aan; de deur sluit, het lampje gaat uit. De software laat de sensoren de temperatuur van de koelkast monitoren en een melding versturen als deze stijgt. Deze functionaliteiten zijn specifiek voor de koelkast en daarom spreken we van embedded software ontwikkeling. Op dit punt is het embedded systeem in principe klaar om getest en verfijnd te worden.

Embedded Systeem Bedrijf

Het ontwikkelen van embedded systemen vereist uitgebreide kennis van elektronica, software, industriƫle techniek, communicatietechnologie en wettelijke voorschriften. Er zijn namelijk veel factoren die van invloed zijn op de werking van het systeem en de veiligheid van de gebruiker. Daarom is het raadzaam om een gespecialiseerd bedrijf in te schakelen voor de ontwikkeling van embedded systemen.