Wie werden Mikrocontrollerboards als Basis für cyber-physische Systeme genutzt?

Antwort

Mikrocontrollerboards wie Arduino, Raspberry Pi, ESP32 oder STM32 sind zentrale Bausteine für die Entwicklung cyber-physischer Systeme (CPS). Ein cyber-physisches System verbindet die physische Welt (Sensoren, Aktoren, Maschinen) mit der digitalen Welt (Datenverarbeitung, Kommunikation, Steuerung). **Rolle der Mikrocontrollerboards:** - **Sensorintegration:** Sie erfassen physikalische Größen (z.B. Temperatur, Druck, Bewegung) über angeschlossene Sensoren. - **Datenverarbeitung:** Die Boards verarbeiten Sensordaten lokal, treffen Entscheidungen oder bereiten Daten für die Übertragung auf. - **Aktorensteuerung:** Sie steuern Motoren, Relais, LEDs oder andere Aktoren, um auf die Umgebung zu reagieren. - **Kommunikation:** Über Schnittstellen wie WLAN, Bluetooth, Zigbee oder Ethernet tauschen sie Daten mit anderen Systemen oder der Cloud aus. - **Echtzeitfähigkeit:** Viele Mikrocontroller bieten die Möglichkeit, zeitkritische Aufgaben zuverlässig auszuführen. **Beispiele für Anwendungen:** - **Smart Home:** Automatisierte Steuerung von Heizung, Licht und Sicherheitssystemen. - **Industrie 4.0:** Überwachung und Steuerung von Produktionsanlagen. - **Medizintechnik:** Überwachung von Vitalparametern und Steuerung medizinischer Geräte. - **Autonome Fahrzeuge:** Sensorfusion und Steuerung von Fahrfunktionen. **Vorteile:** - Kostengünstig und energieeffizient - Große Community und viele Bibliotheken - Einfache Programmierung und Erweiterbarkeit **Fazit:** Mikrocontrollerboards sind eine ideale Plattform für Prototypen und auch für den Serieneinsatz in cyber-physischen Systemen, da sie die Brücke zwischen realer und digitaler Welt schlagen und vielfältige Schnittstellen bieten.

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