Elektronik Entwicklung in Zeiten des Internet of Things
Die Welt der Elektronik Entwicklung hat sich in den vergangenen Jahren verändert. Man kann sagen, dass die Entwicklung durch das Internet der Dinge eine neue Ebene erreicht hat. Denn genau wie die Konnektivität von elektronischen Geräten die Entwicklung beeinflusst, so fordert sie diese auch.
Früher war alles besser – der Spruch stimmt in den wenigsten Fällen. Am allerwenigsten aber bestimmt er das Vorgehen im Bereich der Elektronik Entwicklung. Schließlich kann man die Verbindung zwischen der Elektronik mit dem Internet of Things als Symbiose zur Vereinfachung sehen. Und zwar in beide Richtungen.
Zum einen entwickeln wir Elektronik mit smarter Fähigkeit, damit sie uns das Leben leichter macht. Nehmen wir zum Beispiel mal Geräte mit vernetzter Sensortechnologie. Der Einsatz von Sensoren dient dazu, physikalische Größen zu messen. Darüber hinaus können die Werte dank der Konnektivität nicht nur verarbeitet, sondern auch direkt gemeldet werden.
Ob bei Erdbebenprognosen, beim Stromsparen im Smart Home, im Gesundheitswesen oder bei der vorausschauenden Wartung. Die Möglichkeiten, das Internet der Dinge zu nutzen, sind groß.
Andere smarte Maschinen etwa optimieren die Produktion oder sie helfen bei der Überwachung von Füllständen. Dadurch können zum Beispiel die Zyklen zur Befüllung von Food-Automaten optimiert werden.
Und inzwischen sind die nötigen Verbindungen dafür auch umsetzbarer als vor ein paar Jahren noch. Über eine kabellose Vernetzung. Etwa durch z.B. NB-IoT können Dinge schließlich sicher connected werden. Die Konnektivität aber nützt uns nicht nur bei der Nutzung unserer alltäglichen elektronischen Geräte. Auch die Entwicklung selbst bietet dank der Künstlichen Intelligenz und der Internet der Dinge Technologie eine Vielzahl spannender neuer Variablen.
Inhaltsverzeichnis
Entdecke die Möglichkeiten der modernen Elektronik Entwicklung
Moderne Embedded-Entwicklungstools sind heute intelligenter und bieten mehr Möglichkeiten als je zuvor. Dazu kommt, dass wir dank gängiger Plattformen wie etwa Arduino, der Open Source Electronic Prototyping Plattform, beste Voraussetzungen haben, um IoT-Projekte clever umzusetzen. Oder eben auch um smarte elektronische Geräte zu kreieren.
Entscheidend ist natürlich immer eine funktionierende Software. Schließlich erweckt diese die Elektronik zum Leben. Und auch die geht mit smarter Unterstützung eben heute wesentlich leichter von der Hand im Vergleich zu einer Entwicklung von vor zehn oder 20 Jahren noch.
Allein die Analyse und die Erstellung eines Konzeptes zur Elektronik Entwicklung braucht heute einfach weniger Zeit. Schließlich können mit Hilfe von KI riesige Datenmengen in Sekundenschnelle verarbeitet werden. Mühseliges Berechnen und Analysieren war gestern.
Ein weiterer Punkt, welcher unserer heutigen Elektronik Entwicklung in die Hände spielt, ist die Möglichkeit der raschen Erstellung von Prototypen. Oder von exakten Modellen.
Dank der Digital Twins und des Rapid Prototyping etwa kommen wir auch hier wesentlich besser ans Ziel. Damit können wir Fehler in der Elektronik Entwicklung schneller erkennen und verschiedene Szenarien durchspielen. Und weil das nun alles zügiger über die Bühne geht, können wir uns eben auch verstärkt der Weiterentwicklung unserer Elektronik widmen. Und ganz neue Träume wahr werden lassen.
Vor allem aber können wir unser Meisterstück selbst mit moderner IoT-Technologie ausstatten. Denn die ist heutzutage oft ausschlaggebend dafür, ob ein Produkt oder ein System am Markt erfolgreich ist.
IoT-Geräte sind inzwischen in allen Bereichen anzutreffen. Der Kühlschrank denkt genauso mit wie die Waschmaschine oder das Auto. Smarte Maschinen bestimmen darüber hinaus die Produktion in der Industrie 4.0 und bilden die Basis für analytische Tätigkeit in der Arbeitswelt. Dementsprechend gefragt ist die Elektronik Entwicklung von Geräten mit Verbindung zur Cloud.
Bei IoT-Analytics etwa geht man davon aus, dass die Anzahl der aktiven IoT-Geräte bis 2025 auf 22 Milliarden Geräte weltweit ansteigen wird. Das globale Verbindungswachstum wird dabei sowohl von den IoT-Geräten angetrieben, die auf der Consumer-Seite (z.B. im Smart Home oder im Connected Car) als auch auf der Unternehmerseite genutzt werden.
Was uns diese Statistik sagt? Das Internet der Dinge ist aus der heutigen Elektronik Entwicklung nicht wegzudenken.
Bei der Kreation aller elektronischen Devices muss die Verbindung mit dem Netz und eine vernünftige Datenverarbeitungs- und Speicherfunktion daher von Anfang an eine Rolle spielen. Und alles sollte aufeinander abgestimmt werden. Dazu braucht es eine Software und mechanische Komponenten, die sich auch intelligent vernetzen lassen.
Um diese geforderte Konnektivität und eine mögliche Analyse der Daten durchzuführen, muss die Elektronik heute also smarter sein. Mit Hilfe von eingebetteten Systemen (Embedded System) sorgen wir für die nötigen intelligenten Kommunikationsschnittstellen und der Anbindung ans Internet.
IoT in die Elektronik Entwicklung einbetten!
Genau das ist die andere Seite der Symbiose aus Elektronik Entwicklung und Internet of Things. Das Internet verändert eben auch die Anforderung an die Elektronik selbst. Deshalb müssen vernetzte Systeme her.
Und die Entwicklung von intelligenten Sensoren, Geräten oder Elektronikkomponenten steht im Zentrum aller neuen Ideen. Oder sollte es zumindest, wenn die Idee eine Zukunft haben soll.
Durch die Konnektivität werden sie schließlich Teil eines komplexeren Systems sein. Und genau das muss bei der Konzeption bedacht werden. Daher sollte die Elektronik Entwicklung folgende Punkt beachten:
- Analyse der Anforderungen an das neue Produkt oder System im Hinblick auf seine IoT-Fähigkeiten
- Der Fokus der Elektronik Entwicklung liegt auf der Konnektivität. Das heißt, wie connecte ich das Ding?
- Verknüpfung ist alles. Das heißt, Programmierschnittstellen und smarte Integrationen haben Priorität
- Möglichkeiten der Implementierung anwendungsspezifischer Applikationssoftware.
- Brauche ich grafische Benutzeroberflächen?
- Welche Anforderungen habe ich an die vernetze Kommunikation?
- Implementierung von Algorithmen, z.B. Mustererkennung
- Brauche ich vernetzte Sensoranwendungen?
- Welche Kommunikationstechnologie ist passend: 3G, 4G, LTE, WiFi, Bluetooth oder NB-IoT?
Und wen brauche ich, um all diese Punkte umzusetzen?
Die Vernetzung elektronischer Geräte…
…betrifft alle Verbraucher-, Industrie-, Automobil- und medizinischen Elektroniksysteme, die täglich verwendet werden.
Ob Digitaluhren, Smartphones, Tablets und andere Geräte. Alle besitzen eine anwendungsspezifische Elektronik und Embedded Software, die entwickelt werden will.
IoT-Projekte brauchen daher ein agiles Team aus Software Entwicklern, Hardware Experten oder anderen IT-Spezialisten. Auf diese Weise wird die zuverlässige Arbeit von IoT-Sensoren und Aktoren und die Vernetzung der elektronischen Geräte, die untereinander eine Kommunikation führen sollen, zum Erfolg geführt. Die Herausforderungen bei der Kreation von funktionstüchtigen intelligenten Produkten sind schließlich vielfältig.
Und spannend. Gerade in Zeiten des Internet der Dinge.
Genau das macht die Elektronik Entwicklung zum Herzstück jedes neuen Gerätes.
Unter Embedded Software, oder Firmware, versteht man den Programmcode/die Anwendung, welche auf der untersten Hardware-Ebene läuft. Dieser wird für jeden Prozessor maßgeschneidert.
Embedded Systems bestehen aus einem oder mehreren elektronischen Rechnern (Computern) welche in einem technischen Umfeld eingebaut sind. Auf diesen Systemen läuft spezielle/optimierte Embedded Software/Firmware, meist unsichtbar für den Endnutzer.