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Was ist ein Embedded-Computer?

Von ·Kategorien: Industrielles IoT, Technik erklärt·Published On: Juli 16th, 2022·4,8 min read·

Eine Frage, die uns oft gestellt wird, lautet: Was ist ein Embedded-Computer?“. Ein Embedded-Computer funktioniert als Teil eines größeren Geräts oder Systems und wird nicht als eigenständiger Computer verwendet. Typischerweise erfüllt ein Embedded-Computer eine sehr spezifische Funktion. Die Anwendungen für Embedded-PCs reichen von der industriellen Automatisierung und der Datenverarbeitung in Fahrzeugen bis hin zu Digital Signage, Robotik und vielem mehr.

Wenn Sie an einen Computer denken, stellen Sie sich wahrscheinlich einen großen, rechteckigen, schwarzen Kasten mit Kabeln vor, die aus der Rückseite herausragen. Diese Verbraucher-PCs haben auch Lüftungsschlitze an den Seiten, damit die Luft zur Kühlung der internen Komponenten zirkulieren kann.

Allerdings haben sich Größe und Design von Computersystemen im Zuge des technologischen Fortschritts drastisch verändert. Die heutigen kommerziellen Embedded-Computer ähneln kaum noch ihren Desktop-Tower-Pendants. Aber vielleicht noch wichtiger ist, dass sich die Art und Weise weiterentwickelt hat, wie die Industrie die Computer nutzt. Computer im Internet der Dinge (IoT) werden für Anwendungen verwendet, die vor nicht allzu langer Zeit noch unmöglich erschienen. Aber was genau ist ein Embedded-PC? Und wie unterscheidet er sich in Form und Leistung von den Tower-Computern für Verbraucher:innen?

Was ist ein Embedded-System?

Embedded-PCs

Embedded-Computer sind unter vielen Namen bekannt (Box-PC, Gateway, Controller, Industrie-PC etc.). Jedoch ist ein Embedded-Computer im Wesentlichen jedes spezialisierte Computersystem, das als Teil eines größeren Gerätes, intelligenten Systems oder einer Anlage implementiert ist. Dabei kommen Embedded-Computer in einer endlosen Reihe von Formen und Größen vor. Sie reichen von den winzigen ARM-basierten Geräten, die geräuschlos Daten sammeln und weiterleiten, bis hin zu den All-in-One-Lösungen, die riesige Baumaschinen und Militärausrüstung betreiben. Außerdem spielen Embedded-Computer auch eine Schlüsselrolle im sich entwickelnden Internet of Things. Dort ermöglichen sie die Verbindungen zwischen Maschinen, Menschen, Orten, Dingen und der Cloud.

Was ist ein Appliance-PC?

Ein anderer Begriff, den wir oft nutzen, um unser Produktreihe zu definieren, ist Appliance-PC. So nutzen viele unserer Kund:innen unsere Systeme, um eine sehr spezifische Aufgabe oder Tätigkeit durchzuführen. Ein dediziertes Gerät zu erschaffen, um diese eine Sache gut zu machen, erfordert stark anpassbare, ultra-verlässliche Hardware. Sie muss so konfiguriert werden können, dass sie die genauen Anforderungen einer bestimmten Anwendung erfüllt. Der Appliance-Computer selbst hat viele der Funktionen eines Embedded-Computers. Dazu gehören spezialisierte I/O, ein lüfterloses & belüftungsfreies Gehäuse und ein kleiner Formfaktor. Jedoch ist der Appliance-PC nicht für den Einbau in ein anderes Gerät entwickelt, sondern für den Standalone-Betrieb konzipiert. 

Wofür werden Embedded-Computer verwendet?

Hier bei OnLogic dienen unsere Embedded-Computer für alles. Ihr Einsatzgebiet reicht von den Datenerfassungsgeräten in Solaranlagen und Navigationsausrüstung in den Planeten-Rovern der NASA bis hin zu den Gehirnen hinter komplexen Digital-Signage-Anzeigen und modernen interaktiven Kiosks. Also stehen die Chancen gut, dass sie auf Ihren heutigen Wegen an einer Anzahl von Embedded-Computern vorbeigekommen sind. Dabei wussten sie wahrscheinlich nicht einmal, dass diese überhaupt da sind. Sie betreiben die Geräte und Systeme geräuschlos, auf die wir uns alle verlassen.

Was ist der Unterschied zwischen einem Embedded-PC und einem Tower-Computer?

Der ML300 aufgestapelt neben einem alten Turm

Ein Embedded-Computer ist am leichtesten durch die Art und Weise definiert, wie er benutzt wird. Allerdings gibt es einige Schlüsselfunktionen, die Embedded-Computer zu einem wesentlichen Bestandteil des modernen System-Designs gemacht haben. Embedded-Computer bieten eine Anzahl wichtiger Vorteile gegenüber standardmäßiger Hardware auf Verbraucherniveau:

  • kleiner Formfaktor: Sie sind oft auf der Basis von Motherboards im kleinen Formfaktor wie Mini-ITX oder NUC von Intel aufgebaut. So können Embedded-Computer an Stellen eingerichtet werden, in die herkömmliche Tower nie hineinpassen würden. Daneben ermöglichen Solid-State-Speicher und flexible Montage-Optionen die Verwendung von Embedded-PCs  in nahezu jeder Position oder Ausrichtung. 
  • geringer Wartungsaufwand: In vielen Fällen sind Embedded-Computer, wie der Name vermuten lässt, tief im Inneren komplexer Systeme verbaut. Dadurch wird Verlässlichkeit unglaublich wichtig. Industrie- und Embedded-Computer wurden entwickelt, um rund um die Uhr einen unterbrechungsfreien Betrieb zu bieten. Dabei werden oft sorgfältig konstruierte lüfterlose und belüftungsfreie Gehäuse eingesetzt. Diese wurden so entwickelt, dass sie Wärme effizient ableiten. Gleichzeitig sind die internen Komponenten vor Schäden durch die Umgebung geschützt. Diese reichen von Staub und Schwebstoffen bis hin zu extremen Temperaturen und Vibration.
  • effiziente Kühlung: Computersysteme in Verbraucherqualität nutzen Lüfter, um die Luft über den Komponenten zirkulieren. Dadurch werden diese kühl gehalten. In einem Embedded-System stellen Lüfter einen potenziellen Ausfallpunkt dar. Daher erfordern sie Öffnungen im Gehäuse, damit Luft ein- und austreten kann. Während einige Embedded-PCs nach wie vor Lüfter besitzen, ermöglichen Fortschritte in der passiven Kühlung vielen Industrie-PCs, einen Schutz vor Witterungseinflüssen. Die Entfernung der Lüfter senkt die Ausfallraten, beseitigt Geräusche und liefert mehr Raum für integrale Komponenten. Möchten Sie mehr erfahren? Sehen Sie sich unser Tech Edge-Video an: Wie funktioniert die lüfterlose Kühlung eines Industrie-PCs?.

Was ist nun also der beste Embedded-Computer?

Embedded-Computer werden in zahlreichen Branchen auf der ganzen Welt eingesetzt. Von der Überwachung von Pipelines in der Öl- und Gasindustrie bis hin zu Netzwerksicherheitsgeräten zur Überwachung und Abwehr von Sicherheitsrisiken – Embedded-Computer sind überall im Einsatz. Um den besten Embedded-Computer zu finden, müssen Sie die spezielle Anwendung genau verstehen, in der er eingesetzt werden soll. Da so viele Variablen eine Rolle spielen, gibt es bei Embedded-Computern keine Einheitslösung, die für alle passt. Um den passenden Embedded-PC für Ihr Projekt zu finden, wenden Sie sich an unsere Lösungsspezialist:innen oder nutzen Sie unser Kontaktformular.

Hinweis: Dieser Blogbeitrag wurde ursprünglich am 26. Oktober 2014 veröffentlicht und am 16. Juli 2022 inhaltlich aktualisiert.

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About the Author: Darek Fanton

Darek ist Communications Manager bei OnLogic. Seine Leidenschaft für Journalismus und Technologie hat ihn von den Redaktionen lokaler Zeitungen bis in die Produktionshallen von IBM geführt. Aufgrund seines Hintergrunds in der Nachrichtenredaktion ist er immer auf der Suche nach den neuesten technischen Entwicklungen und den besten Möglichkeiten, diese Informationen mit den Lesenden zu teilen. Neben seiner Affinität für Worte ist Darek auch ein Musikliebhaber, Jongleur und ein großer Fan von schlechten Witzen.
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