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Embedded Controller – was ist das?

Der Begriff Embedded Controller war ursprünglich ein Synonym für intelligente integrierte Schaltungen. Heute bezeichnet man auch komplexe elektronische Baugruppen, die über kein eigenes HMI oder M2M Interface verfügen, als  Embedded Controller. Für den DIY Makermarkt sind unterschiedliche Varianten erhältlich. Am verbreitesten sind Arduino und Raspberry PI. Ein Schlüssel zum Erfolg ist wohl der einfache Zugang zu den Ein- und Ausgängen der verwendeten Mikrokontroller.


IoT Internet of Things | Das Internet der Dinge

Das „Internet der Dinge“ bezeichnet den Verbund von Sensoren und Aktoren oder auch kompletten Geräten, die ohne menschliches Zutun untereinander Informationen austauschen. Ziel des IoT ist, den Menschen unauffälig im Hintergrund zu unterstützen, um z.B. Kosten zu reduzieren, oder Werte zu erhalten.


Industrie 4.0

Nach mechanischen Webstühlen, Dampfmaschinen, Fließband, Elektronik und IT bestimmen nun intelligente Fabriken, sogenannte „Smart Factories“, die vierte industrielle Revolution. Mit Industrie 4.0, einer deutschen Wortschöpfung, wird die weitestgehend selbstorganisierte Produktion bezeichnet. Menschen, Maschinen, Anlagen, Logistik und Produkte kommunizieren und kooperieren in Industrie 4.0 direkt miteinander. Produktionsschrittübergreifend wird die gesamte Wertschöpfungskette im Lebenszyklus eines Produktes, von der Idee über die Entwicklung, Produktion, Nutzung, Wartung, Entsorgung und Recycling optimiert.

Plattform Industrie 4.0


Smart Factory

Smart Factory bezeichnet die Vision einer Produktionsumgebung, in der sich Fertigungsanlagen und Logistiksysteme ohne menschliche Eingriffe weitgehend selbst organisieren. Technische Grundlage sind cyber-physische Systeme, welche mit Hilfe des Internets der Dinge miteinander kommunizieren. Teil dieses Zukunftsszenarios ist weiterhin die Kommunikation zwischen Produkt (z. B. Werkstück) und Fertigungsanlage:

Erfolgreiche Einplatinensysteme

Arduino

Arduino ist eine aus Soft- und Hardware, im Sinne von Open Source, quelloffene Physical-Computing-Platform. Die Hardware besteht aus einem einfachen E/A-Board mit einem Mikrocontroller und analogen und digitalen Ein- und Ausgängen. Die Entwicklungsumgebung basiert auf Processing und soll auch technisch weniger versierten den Zugang zur Programmierung und zu Mikrocontrollern erleichtern. Die Programmierung selbst erfolgt in C bzw. C++.

Arduino – Home
Arduino – Open Source Products for Electronic Projects

Raspberry PI

Raspberry PI 3 Model B

Der von der britischen Raspberry Pi Foundation mit dem Ziel, jungen Menschen Programmierkenntnisse zu vermitteln, entwickelte einfache Einplatinencomputer Raspberry PI ist zwar nicht der erste seiner Art, aber der erfolgreichste. Bis Anfang 2017 wurden über 12 Millionen Stück in verschiedenen Varianten verkauft.
Für den Raspberry PI ist viel Zubehör- und Software für verschiedenste Anwendungsbereiche erhältlich. Verbreitet ist beispielsweise die Verwendung als Mediacenter, da der Rechner Videodaten mit voller HD-Auflösung (1080p) dekodieren und über die HDMI-Schnittstelle ausgeben kann. Als Betriebssystem kommen meist angepasste Linux-Distributionen zum Einsatz. Das Bootvorgang erfolgt von einer SD-Speicherkarte. Zusätzlicher Massenspeicher kann per USB-Schnittstelle angeschlossen werden, beispielsweise externe Festplatten/SSDs oder USB-Speichersticks.

Raspberry Pi – Teach, Learn, and Make with Raspberry Pi

Banana PI

Banana Pi BPI-M64

Der Banana Pi ist ein Einplatinencomputer der chinesischen Bildungsinitiative Lemaker.org. Als Betriebssystem können verschiedene Linux Derivate eingesetzt werden. Die CPU ist ein ARM Cortex-A7 mit zwei Kernen, der zusammen mit einem Mali-400-Grafikprozessor in einem Allwinner A20 Ein-Chip-System (SoC) verwendet wurd.

Obwohl der Banana Pi durch seinen Namen, die Position und Belegung der Steckverbinder, sowie in der Größe dem Raspberry Pi ähnelt, gibt es keine Verbindungen zwischen Lemaker.org und der Raspberry Pi Foundation. Auch der Banana Pi ist Open Source.

Banana Pi – BPI Single Board Computers Official Website
LeMaker | The Single Board Computers Community

Orange PI

Auch der Orange PI orientiert sich beim Pinout an der Steckerbelegung des Raspberry PI. Preislich sind die Systeme sehr interessant. Im April 2017 wurde der Orange Pi 2G-IOT gelauncht. Für unter 10 EUR erhält man einen stromsparenden Einplatinencomputer mit ARM Cortex A5-CPU, der GSM/GPRS, Bluethooth und WLAN an Board hat. Der geringe Preis ist möglich, weil günstige Bauteile aus der Smartphonefertigung verwendet wurden.

Orange Pi

Über mich

Hallo, ich heiße Reinhard und beschäftige mich schon seit über 50 Jahren mit Elektrizität und deren Auswirkungen. Schon bevor es für jedermann erschwingliche Netzwerke gab, habe ich damals übliche V24 Schnittstellen so modifiziert, dass ein Parallelbetrieb mehrerer vernetzter Komponenten auf einem Bus möglich war. Die notwendigen Protokolle hatte ich selbst entwickelt. Heute beschäftige ich mich in meiner Freizeit u.a. mit der automatischen Erfassung, Aufbereitung und Speicherung nicht elektrischer Größen.