Kleine Helfer

18. Juli 2005, 10:47
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In den meisten elektronischen Geräten verstecken sich heute winzige Computer, die Kaffeemaschinen, Fernseher oder Kühlschränke steuern

Mit der technischen Weiterentwicklung der Embedded Systems genannten unsichtbaren Helfer waren zuletzt einige österreichische Forscher beschäftigt.

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In so gut wie allen modernen Geräten der verschiedensten Lebensbereiche sind sie zu finden: in elektrischen Haushaltsgeräten, in Handys oder im Auto. Aber auch in Industrieanlagen, Maschinen und medizinischer Technik. Die Zeitung New York Times hat einmal ausgerechnet, dass jeder Mensch sechzigmal pro Tag mit ihnen zu tun hat.

Doch kaum ein Mensch kennt die in der Sprache der Techniker Embedded Systems genannten Systeme, die den Geräten mit ihrer versteckten Intelligenz erst die geforderten Fähigkeiten verleihen. Tief ins Innere der Apparate eingebaut, integriert - oder eben eingebettet - erfüllen sie ihren Auftrag in der Regel unsichtbar. Doch für das Funktionieren der heutigen Technikwelt sind die kleinen, hochgradig spezialisierten elektronischen Helfer umso wichtiger.

Im Vergleich mit den PCs, wie wir sie aus der täglichen Arbeit kennen, handelt es sich bei den eingebetteten Systemen um ziemlich einfache Rechner mit bestimmten Funktionen, die vom Anwender nicht verändert werden können. Sie bestehen aus einer Kombination von Hardware und Programmen und übernehmen in den Geräten meistens Steuerungsaufgaben und Kommunikationsfunktionen - darauf getrimmt, eine bestimmte Aufgabe in einer vorgegebenen Zeit zu erfüllen.

Förderprogramm
Die Wissenschaft interessiert sich derzeit besonders für diesen Bereich. Aufgrund ihrer Vernetzung mit anderen Geräten sind die integrierten Systeme zu einem zentralen Gegenstand aktueller IT-Forschung geworden. Komplexitäts- und Sicherheitsfragen beschäftigen die Experten. Das österreichische Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) fördert bereits seit vier Jahren mit dem Programm "FIT-IT Embedded Systems" innovative Ideen. Bei der laufenden fünften Ausschreibung können Firmen und Institute bis zum 12. Oktober Anträge für Projekte einreichen. Im November entscheidet eine internationale Jury über die Vergabe der Gelder in Höhe von drei Millionen Euro. Embedded Systems sind deswegen so faszinierend, weil es eine Technologie ist, die unglaublich breit eingesetzt wird", sagt Erich Prem, Geschäftsführer der Eutema, die das FIT-IT-Förderprogramm abwickelt. Prem kommt soeben aus Paris vom wichtigsten Branchentreff in diesem Bereich zurück, dem Embedded Systems Brokerage Event. "Viele illustre Firmen waren dort vertreten wie Daimler-Chrysler, Siemens, Philips oder Thalès", berichtet er.

In Paris wurde die Europäische Technologieplattform "Artemis" gestartet, die in Zukunft mit Unterstützung der Europäischen Kommission die Basis europäischer Forschung für dieses Technologiefeld bilden soll. "Mit dem Entwurf einer strategischen Forschungsagenda (Strategic Research Agenda) wollen die Firmen die wichtigsten Forschungsvorhaben der nächsten Jahre gemeinsam definieren und koordinieren", sagt Prem.

Während die USA die Welt in die Desktop-PC-Ära geführt hat, führe Europa die Revolution bei den Embedded Systems an, heißt es im Artemis-Bericht stolz. So sollen sie in Zukunft etwa dazu beitragen, dass der Treibstoffverbrauch und die Emissionen von Autos und Flugzeugen sinken. Eine visionäre Anwendung, mit der Artemis die Forscher anregen will, ist etwa das "near-zero emission"-Auto - ein Fahrzeug mit so gut wie keinen Abgasen. In Fabrikshallen sollen in alle Maschinen vernetzte Systeme eingebaut werden, damit die Anlagen miteinander kommunizieren können, so flexibler und effizienter werden. Embedded Systems unterstützen auch die Mobilität von Privatleuten, damit sich Geräte ohne unser Zutun miteinander vernetzen und jeder jederzeit auf alle seine Daten zugreifen kann.

Vernetzung schaffen
An dieser Vernetzung unterschiedlichster Geräte arbeitet auch Gerhard Leonhartsberger vom Software Competence Center Hagenberg: "Wir nennen es Software-Plug-and-Play für mobile und eingebettete Geräte. Damit können wir Software-Komponenten mitsamt der Bedieneroberfläche von einem Gerät zum anderen übertragen, ausführen und wieder beenden. So kann sich zum Beispiel ein PDA ohne Mobilteil vom Handy die SMS-Software ausleihen. Dadurch kann man am PDA eine SMS schreiben und über das Handy verschicken." Damit es Entwickler in Zukunft einfacher haben, arbeiten die Forscher auch an integrierten Werkzeugkästen zum Schreiben der Gerätesoftware.

"Eines der noch unbewältigten Probleme ist etwa, wie man sichere Embedded Systems möglichst effizient entwirft", sagt Prem. Früher habe das jeder Entwickler individuell gelöst. "Durch die zunehmende Komplexität der Produkte brauchen wir jedoch neue Ansätze wie Referenzdesigns und -architekturen. Damit nicht mehr für jede einzelne Anwendung das Rad neu erfunden werden muss."

Mit zunehmender Verbreitung wird auch das möglichst hundertprozentige Funktionieren der Systeme extrem wichtig. "Bei Autos, Flugzeugen und in Fabriken kann man nichts gebrauchen, was nicht immer, sondern nur manchmal funktioniert", betont Prem. "Die Rückrufe diverser Autos wegen Elektronikfehlern in der Vergangenheit waren kein reines Software-, sondern ein Architekturproblem", erläutert er dazu. (DER STANDARD, Printausgabe, 11.07.2005)

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