Embedded Systems und PDAs
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Übersicht: Embedded Systems und PDAs
Definitionen
Während sich der Begriff Embedded System relativ gut eingrenzen läßt, fällt dieses bei den PDAs umso schwerer.
Dies liegt daran, dass PDAs sehr flexible Geräte sind, die laufend neue Aufgabenfelder erschließen.
- Eingebettete Systeme
Engl. Embedded Systems.
1. Rechner, die nach außen nicht als solche in Erscheinung treten, sondern ihre Funktion verborgen in Geräten verrichten. (nach [1]
)
- PDA
Engl. Portable Digital Assistent. Ein kleiner, tragbarer Computer, gewöhnlich mit Stiftbedienung. Typische Anwendungen sind PIM (Personal Information Management) Anwendungen wie Kalender, Adressbuch, Notizblock und To-Do Liste. Vermehrt anzutreffen sind Email und WWW Funktionen, Multimedia und Computerspiele. Ein weiterer Trend ist die direkte Integration von funkbasierter Datenübertragung für Telefonie und Netzzugang.
Betrachtungen in diesem Dokument beziehen sich, solange nichts anderes erwähnt wird, auf PDAs und Embedded Systems gleichermaßen, da PDAs als eine spezielle Art von eingebetteten Systemen angesehen werden können.
Generelle Eigenschaften
Eine klassische Entscheidung, die bei der Entwicklung von eingebetteten Systemen gefällt werden muss, ist die Wahl der Komplexität der verwendeten Plattform. Die groben Alternativen sind
- Mikrocontroller mit selbstentwickelter Lösung (klassische Verfahrensweise)
- + Preiswerte Hardware
- - Mühsame Entwicklung
- - Funktionen ab einer gewissen Komplexität vom Aufwand her nicht realisierbar
- Betriebssystemfähige Hardware (komplexeres System)
- - Teure Hardware
- + Zugriff auf große Menge an vorgefertigten Softwarekomponenten
- + Größere Unabhängigkeit von der Hardware (=> Investitionsschutz)
- + Schnellere Entwicklung
Die Entscheidung wird bei einer hohen Stückzahl eher für billigere Hardware ausfallen, bei geringen Stückzahlen ist der Entwicklungsaufwand entscheidend.
Das Spektrum der Hardware für Embedded Systems ist sehr groß. Im unteren Segment gibt es 8-Bit Controller, die wenige Euro kosten. Das mittlere Segment sind Prozessoren der 386er Klasse in Systemen für einige 100 Euro. Im oberen Segment sind moderne Prozessoren der Pentium III Klasse. Besonders im oberen Segment sind Investitionssicherheit und langfristige Verfügbarkeit kritisch, da häufige Generationenwechsel auftreten.
Embedded Systems haben in der Regel keine beweglichen Teile wie Festplatten und Lüfter, da diese Verschleißteile sind und zudem stoßempfindlich. Da es keine Lüfter gibt, ist es also wichtig, die Verlustwärme der Bauteile gering zu halten. Gerade im oberen Segment wird z.T. auf die Prozessorvarianten für mobile Computer zurückgegriffen, da diese weniger Energie verbrauchen und dementsprechend weniger Abwärme erzeugen.
Im Industrieeinsatz sind eingebettete Systeme oftmals über sogenannte Feldbusse miteinander vernetzt. Durch den vermehrten Einsatz von Technologien aus dem PC Bereich zeichnet sich hier ein Trend zu Ethernet als einheitliche Schnittstelle ab.
Weiterhin gibt es einen Trend hin zu verteilter Intelligenz im Gegensatz zu den zentralen SPS (Speicherprogrammierbare Steuerung, [3]
) klassischer Systeme.
Entwicklungsziele für Software
Es gibt bestimmte Ziele, die bei der Entwicklung für Embedded Systems typisch sind:
- Minimierung des Resourcen-Verbrauchs
- kleiner Memory-Footprint
- performant auch auf (relativ) langsamer Hardware
- Stabilität und Betriebssicherheit
Letzterer Punkt betrifft insbesondere Anwendungen im industriellen Bereich.
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