Sulautettu järjestelmä

Sulautettu järjestelmä tarkoittaa laitetta, jossa on mikroprosessori ohjaamassa laitteen toimintaa. Joku voisi sanoa, että laitteissa on jotain älyä. Tällaisia laitteita ovat muun muassa mikroaaltouunit, pesukoneet, hissi, älykello, autot tai vaikka leivänpaahdin. Esimerkiksi mikroaaltouunissa sulautettu järjestelmä vastaa ajastuksen toiminnasta, nappien lukemisesta ja mikroaaltotehon säätämisestä. Pesukoneessa sulautettu mikroprosessori ohjaa pesuohjelman etenemistä, veden lämpötilaa ja linkouksen nopeutta. Näiden järjestelmien avulla arkipäivän laitteet ovat muuttuneet entistä monipuolisemmiksi ja älykkäämmiksi, ja ne pystyvät mukautumaan käyttäjän tarpeisiin entistä paremmin.

Sulautetut järjestelmät eivät ole vain kotona käytettävien laitteiden ominaisuuksia. Esimerkiksi teollisuuslaitoksissa automaatiojärjestelmät hoitavat prosessien ohjausta tai vaikkapa robottikäsien ratoja kokoonpanossa.  Sairaaloissa eilaisia sulautettuja järjestelmiä hyödynnetään esimerkiksi potilasvalvontalaitteissa, joissa tarkkuus ja toimintavarmuus ovat kriittisiä. Elektroniikan avulla voidaan siis toteuttaa erilaisia ohjaus- ja valvontatehtäviä, jotka parantavat elämänlaatua ja turvallisuutta. Sulautettujen järjestelmien ansiosta teollisuusprosesseja voidaan automatisoida, mikä parantaa tehokkuutta ja vähentää inhimillisten virheiden riskiä. Sairaaloissa sulautetut järjestelmät varmistavat, että potilaiden tilaa seurataan jatkuvasti ja tarkasti, mikä parantaa hoidon laatua ja potilasturvallisuutta.

Näissä laitteissa olevaa prosessoria ei loppukäyttäjä pääse juuri ohjelmoimaan (vrt. mikroaaltouuni ja PC), vaan ohjelmointi tapahtuu laiteläheisesti jo laitteen suunnitteluvaiheessa juuri tiettyä sovellusta varten. Usein sulautetun ohjelmiston tapauksessa puhutaan firmawaresta, joka vasta sulautetun laitteen toiminnasta ohjelmakoodin avulla.

Tehoelektroniikka

Perinteistä sähkötekniikkaa lähellä oleva elektroniikan ala on tehoelektroniikka. Tehoelektroniikassa muokataan sähkötehoa muodosta toiseen. Esimerkkinä tehoelektroniikan sovelluksista ovat kännykän laturi joka muokkaa sähköverkon jännitteestä (Suomessa 230V, 50 Hz) muutamien volttien tasajännitettä älypuhelimen tai tabletin akkua varten. Toisena esimerkkinä ohjattavat sähkömoottorikäytöt ja niihin liittyvät invertterit (seuraava kuva), Invertteri, eli taajuusmuuttaja, muokkaavat kiinteän taajuuden sähköverkosta tai akusta saadun sähkön halutun taajuiseksi sähköksi. Taajuutta muuttamalla voidaan muuttaa invertteriin kytketyn sähkömoottorin pyörimisnopeutta. Muutettavalla pyörimisnopeudella on taas monia käyttöjä esimerkiksi sähköautossa, hississä, paperikoneessa, ilmastoinnissa, tuulivoimalassa ja pesukoneessa. Tällaisten invertterien tehonkäsittelykyky voi olla jopa useita megawatteja. Tehoelektroniikan laitteet, kuten em. invertterit, sisältävät myös muuta elektroniikkaa puhtaan tehoelektroniikan lisäksi: tyypillisenä esimerkkinä vauhdikas prosessori ja siihen liittyvä ohjelmisto, joka huolehtii koko järjestelmän toiminnasta.

Tehoelektroniikan laitteistoilla voidaan ohjata jopa megawattien sähkömoottoreita.

Danfoss Editron on Lappeenrannassa toimiva yritys, joka kehittää ajoneuvoihin tulevaa elektroniikkaa, kuten bussiin ja työkoneisiin asennettavia sähkökäyttöjä.