Auch genannt: Embedded System
Ein eingebettetes System ist ein meist kompakter Computer, der fest in ein technisches Gerät eingebunden ist und dort Überwachungs-, Steuer- oder Datenverarbeitungsaufgaben übernimmt.
Viele Alltagsgeräte enthalten einen eigenen kleinen Computer, ohne dass Nutzerinnen und Nutzer dies bewusst wahrnehmen: Waschmaschinen, Fahrzeuge oder medizinische Geräte sind längst keine rein mechanischen Apparate mehr, sondern steuern ihre Abläufe mithilfe eingebetteter Rechner. Anders als ein klassischer PC ist ein solcher Rechner nicht für vielfältige, wechselnde Aufgaben gedacht, sondern fest auf eine bestimmte Funktion innerhalb des umgebenden Geräts zugeschnitten.
Ein eingebettetes System besteht meist aus einem Mikrocontroller oder einem System-on-a-Chip, der zusammen mit der notwendigen Peripherie – etwa Sensoren, Aktoren oder Schnittstellen – fest in das jeweilige Gerät verbaut ist. Die darauf laufende Software ist in der Regel ebenfalls fest für genau diese eine Aufgabe programmiert. Viele eingebettete Systeme müssen zudem Echtzeitanforderungen erfüllen, also innerhalb einer fest vorgegebenen, oft sehr kurzen Zeitspanne zuverlässig reagieren, wofür häufig spezielle Echtzeitbetriebssysteme zum Einsatz kommen.
Die elektronische Steuerung eines Airbags im Auto muss eine Kollision erkennen und den Airbag innerhalb weniger Millisekunden auslösen. Diese Aufgabe übernimmt ein eingebettetes System, das permanent Sensordaten auswertet und ausschließlich für diesen einen, zeitkritischen Zweck entwickelt wurde.
Eingebettete Systeme werden eingesetzt, um Haushaltsgeräte zu steuern, sicherheitsrelevante Funktionen in Fahrzeugen zu übernehmen, industrielle Fertigungsanlagen zu regeln und vernetzte Geräte im Internet der Dinge mit eigener Rechenleistung auszustatten.
Ein eingebettetes System ist nicht mit einem Allzweckcomputer vergleichbar: Es ist bewusst auf eine einzige Aufgabe zugeschnitten und daher meist weder darauf ausgelegt, beliebige zusätzliche Software nachzuinstallieren, noch so flexibel einsetzbar wie ein PC. Häufig wird außerdem übersehen, dass viele eingebettete Systeme im Dauerbetrieb laufen und deshalb andere Anforderungen an Zuverlässigkeit und einen robusten Wiederanlauf nach Störungen stellen als gewöhnliche Endgeräte, die regelmäßig neu gestartet werden.
Nicht zu verwechseln mit Mikrocontroller: Ein Mikrocontroller ist ein einzelner Chip-Baustein mit Prozessor, Speicher und Peripherieschnittstellen, während ein eingebettetes System das gesamte Produkt bezeichnet, in das ein oder mehrere solcher Chips zusammen mit weiterer Hardware und Software eingebaut sind.