Concepten

Overzicht van de belangrijkste concepten van physical computing.

 

Concept

Beschrijving

Actuator

Hardware waarmee iets in de omgeving kan worden veranderd, bijvoorbeeld een motor, lampje, verwarmingselement, etc.

Analoog / Digitaal

Signalen in de fysieke wereld noemen we analoog, deze kunnen met behulp van sensoren omgezet worden in een digitaal signaal, bestaande uit enen en nullen.

Automaat / Eindigetoestandsautomaat

Een model van de functionaliteit van een systeem. Een automaat bestaat uit toestanden en toestandsovergangen die beschrijven wat de werking is van een systeem.

Datasheet

Een datasheet bevat informatie over (de kwaliteit van) een sensor, zoals de nauwkeurigheid, de omstandigheden waarin de sensor correct functioneert, de wijze van aansluiten van een sensor, etc.

Embedded systeem

Een computersysteem met een beperkte hoeveelheid functies, gemaakt voor een specifiek doel, zoals bijvoorbeeld de aansturing van een wasmachine.

Event (gebeurtenis)

Een gebeurtenis waar een systeem op kan reageren, bijvoorbeeld het registreren van een beweging bij een automatische deur, het bereiken van een bepaalde temperatuur in de kamer, etc.

Kwaliteitskenmerken, waaronder functionaliteit, robuustheid, betrouwbaarheid, tijdigheid, energieverbruik, nauwkeurigheid

Bepalen de waarde die een systeem binnen physical computing kan hebben voor een bepaalde toepassing.

Microcontroller

Een kleine computer die vaak wordt gebruikt voor systemen binnen physical computing waarop sensoren en actuatoren zijn aangesloten. Op de microcontroller draait software die de actuatoren aanstuurt op basis van de informatie die de sensoren leveren.

Motor (waaronder stappenmotor en servomotor)

Een actuator die een draaiende beweging tot stand brengt.

Ontwerp / ontwerpen

Beschrijving van (de werking van) een systeem. Bij physical computing wordt vaak gebruik gemaakt van een automaat als ontwerp voor de functionaliteit van een systeem.

Physical Computing

De tak van de informatica die zich bezig houdt met het (ontwikkelen van) computersystemen die via sensoren en actuatoren interactie hebben met de omgeving.

Real-time systeem

Een computersysteem waarbij de correcte werking niet alleen afhangt van de functionele werking van het systeem, maar ook van de snelheid waarmee dat gebeurt, zoals bijvoorbeeld het besturingssysteem van een zelfrijdende auto.

Robotica / Robot

De tak van informatica die zich bezig houdt met (het ontwikkelen van) systemen die kunnen zich zelf kunnen bewegen en kunnen reageren op waarnemingen in de omgeving. Robotica is in die zin een onderdeel van Physical Computing.

Sampling

Methode om analoge, continue signalen om te zetten in digitale, discrete informatie.

Sensor

Hardware waarmee een fysiek verschijnsel kan worden gemeten, bijvoorbeeld de temperatuur, een beweging, de afstand tot een object, etc

Signaal

Een stroom van informatie, bijvoorbeeld geluid, beeld, elekrische spanning, etc. Een computersysteem kan signalen meten met behulp van sensoren en op basis daarvan reageren.

Software

Computerprogrammatuur waarmee de gewenste werking van een systeem in detail wordt beschreven. Bij physical computing beschrijft de software hoe de actuatoren moeten handelen op basis van de gegevens die worden verkregen uit de software.

Timer

Een softwareonderdeel waarmee events kunnen worden gemaakt die aangeven dat een bepaalde hoeveel tijd is verstreken.

Toestandsdiagram

Een toestandsdiagram geeft een automaat visueel weer. Toestanden zijn bolletjes, toestandsovergangen zijn pijltjes.

 

Zie ook de concept map