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

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.