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C-Control

Entwicklungskits sind aus fast keinem technischen Gerät mehr wegzudenken. Ihr Anwendungsspektrum reicht vom Testen neuer Produktentwicklungen über die Auswertung und Regelung komplexer Systeme bis hin zum spielerischen Einsatz im Hobbybereich. Hier erfahren Sie alles Wichtige zu diesem Universalgenie...

  

Was ist ein Entwicklungskit?

Entwicklungskits sind im wesentlichen Computer, die aus lediglich einer einzigen Platine (Board) bestehen. Ein Minicomputer also, der sich auf das Wesentlichste beschränkt. Auf dem Board sitzt typischerweise ein Mikrocontroller (Prozessor) und ein kleiner Speicher. Außerdem gibt es mehrere (digitale und analoge) Ein- und Ausgänge, über die das Kit mit anderen Geräten verbunden oder in ein Netzwerk eingebunden werden kann.

Eine kurze Geschichte des Entwicklungskits

Entwicklungskits

Wie der Name schon verrät, wurden Entwicklungskits ursprünglich verwendet, um neue Produkte und Anwendungen zu entwickeln beziehungsweise zu testen. Die Grundidee bestand darin, eine Lernumgebung für den Umgang mit Mikroprozessoren zu haben. Entsprechend karg war die Ausstattung der ersten Entwicklungskits. Mit der Zeit erkannte die Industrie aber das wesentlich breitere Potential dieser Minicomputer. Der Clou ist nämlich, dass man ein Entwicklungskit relativ einfach selbst programmieren kann! Und so entwickelten sich die frühen Entwicklungskits ab den 1970er-Jahren Stück um Stück zu dem, was wir heutzutage als Personal Computer (PC) kennen.

Um die Jahrtausendwende hatten sich PCs zu hochkomplexen Systemen entwickelt, die für den interessierten Laien nicht mehr direkt auf der Hardwareebene programmierbar waren und für einfache Anwendungen wie das automatische Öffnen einer Garagentür schlicht überdimensioniert sind. Entsprechend vollzog sich eine Bedeutungsverschiebung, die gewissermaßen für eine Rückbesinnung zu den Wurzeln steht.

Heute versteht man unter Entwicklungskits flexibel einsetzbare Einplatinen-Computer, die sich ohne tiefgreifende Programmierkenntnisse steuern lassen. Intuitive Stecksysteme für zusätzliche Komponenten machen jegliches Löten überflüssig. Damit bieten die Kits paradiesische Zustände für Hobbybastler, die beispielsweise die Stromversorgung in ihrem Haus zentral steuern möchten. Oder für Künstler, die mit Licht- und automatisierten Bewegungseffekten arbeiten. Oder für Entwickler neuartiger IoT-Anwendungen. Aber nicht nur das: Auch industrielle Anwendungen in der Mess-, Steuer- und Regelungstechnik lassen sich durch Entwicklungskits enorm vereinfachen. Aufgrund ihrer hohen Flexibilität und ihrer einfachen Programmierbarkeit haben die Kits in zahlreichen Anwendungen festverdrahtete Steuerungen verdrängt. Wenn sich jetzt ein Steuerungsablauf ändert, muss lediglich das Programm entsprechend abgeändert werden. So haben sich Entwicklungskits zu einem unverzichtbaren Tool für sowohl Hobbyanwender als auch professionelle Entwickler gemausert.

Welche Typen von Entwicklungskits gibt es?

Die Produkte rund um Entwicklungskits und -systeme lassen sich in folgende Kategorien einordnen:

Entwicklungskits

Entwicklungs-Starter-Kits bestehen aus einem Entwicklungsboard sowie der Grundausstattung, die Sie für erste einfache Anwendungen benötigen. Häufig ist eine ausführliche Dokumentation enthalten. Die Starter-Sets für den Raspberry Pisind ein Paradebeispiel dafür. Dieser relativ simple, aber für Heimexperimente bestens geeignete Einplatinen-Computer wurde von der britischen Raspberry Pi Foundation entwickelt, um jungen Menschen spielerischen Zugang zu Programmier- und Hardwarekenntnissen zu ermöglichen. Der Verkaufspreis wurde entsprechend niedrig angesetzt. Die Zahlen sprechen für sich: In den ersten 5 Jahren seit der Markteinführung im Jahr 2012 wurden mehr als zwölf Millionen Geräte verkauft!

Entwicklungskits

 

Prototyping- und Evaluierungs-Boards helfen dem Anwender beim Austüfteln neuer Produkte. Ein typisches Beispiel wäre eine Platine mit einem bestimmten Prozessor, für den ein Entwickler dann entsprechende Tests durchführen kann. Bei solchen Boards ist meist ein spezielles Know-how erforderlich.

Entwicklungskits

Das Tolle an modernen Entwicklungssystemen ist deren Flexibilität: Mit Hilfe von Erweiterungskits lassen sich die Systeme nämlich modular erweitern! So ist beispielsweise das ZigBee-Controllermodul für den Raspberry Pi dafür gedacht, direkt mit anderen Geräten wie Sensoren oder Leuchten zu kommunizieren. Mit Hilfe dieses Moduls lassen sich automatisierte Steuerungen in Haus und Garten kinderleicht programmieren. Aber nicht nur das: Zahlreiche Dienstleister haben mittlerweile Module entwickeln, mit deren Hilfe sich Systeme wie der Rasperry Pi auch im industriellen Kontext gewinnbringend einsetzen lassen, zum Beispiel bei der intelligenten Vernetzung von Industrie-4.0-Anwendungen.

Entwicklungskits

 

Adapter sind nötig, um die Schnittstellen eines Entwicklungskits mit allen gängigen Eingabeformaten füttern zu können. Dank solcher Adapter können sich die Hersteller von Entwicklungssystemen auf eine geringe Zahl von Schnittstellen an ihren Geräten beschränken. 

Kaufkriterien für ein Entwicklungskit – Worauf muss man achten?

Beim Kauf eines Entwicklungskits haben Sie ziemlich freie Auswahl zwischen zahlreichen Modellen bekannter Hersteller. Damit Sie im Kit-Dschungel nicht den Überblick verlieren, empfehlen wir Ihnen, sich im Vorfeld Klarheit bezüglich folgender Fragen zu verschaffen:

Entwicklungskits
  • Welche Leistung muss der Prozessor des Kits für Ihre Zwecke bringen?
  • Wie viel Speicher benötigen Sie für Ihre Anwendung? Und muss der Speicher gegebenenfalls erweiterbar sein?
  • Sind Sie schon mit einer der gängigen Programmiersprachen für Entwicklungskits vertraut? (Und falls nein: Welche der Sprachen ist ausreichend universell, um Ihnen auch für spätere Projekte wertvolle Dienste zu erweisen?)
  • Benötigen Sie eine spezielle Evaluierungsumgebung, zum Beispiel vorgegebene Debugging-Funktionen?
  • Welche Schnittstellen muss Ihr Entwicklungssystem haben? Denken Sie etwa an WLAN, USB, SATA, LAN, Bluetooth, Audio bzw. Kopfhörer/Mikrophon, HDMI und andere Grafikausgänge.
  • Verfügt das von Ihnen gewählte Entwicklungskit über ausreichend Erweiterungsmöglichkeiten, zum Beispiel Zusatzmodule zur Steuerung von Sensoren?
  • Möchten Sie ein Gerät mit eigenem Gehäuse?

Interessante Anwendungsbereiche

  • als Testgeräte für die Auswertung von Neuentwicklungen;
  • als praktische Helfer für einfache Auswertungen innerhalb komplexer Systeme;
  • zur Programmierung einfacher Schaltungen oder Regelungssysteme.

Heute werden viele der innovativsten Produkte mit Hilfe von Entwicklungskits geschaffen. 

Moderne Entwicklungskits lassen sich mit nahezu jedem Gerät oder Bauteil koppeln. Ihr Anwendungsbereich ist schier unerschöpflich. Sie können unter anderem für Folgendes verwendet werden:

Wearables, Smart Devices

Wearables, Smart Devices und individuelle medizinische Überwachungssysteme? Wenn da mal kein Entwicklungskit dahintersteckt...

Zeiten, in denen Computerräume

Auch die Zeiten, in denen Computerräume in Schulen mit monströs großen PCs vollgestopft waren, sind längst vorbei. Intuitiv verwendbare Entwicklungskits sind weitaus besser geeignet, um Schülern einen spielerischen Einstieg in die digitale Welt von Bit&Co zu vermitteln.

Embedded Systems

Eine weitere wichtige Anwendung von Entwicklungskits sind sogenannte Embedded Systems in elektronischen Gebrauchsgegenständen wie Routern, Spielekonsolen oder in der Medizintechnik. Ein Embedded System ist ein elektronisches Bauteil, das in einen größeren technischen Kontext eingebettet ist und dort selbstständig Überwachungs- beziehungsweise Steuerungsfunktionen übernimmt (zum Beispiel Daten filtern oder entschlüsseln).

Mit Hilfe von Entwicklungskits können Sie bestehende technische Systeme aufpeppen, anstatt sie komplett durch neue, digital steuerbare Systeme zu ersetzen. Ein Beispiel dafür ist das Cross Domain Development Kit (XDK) von Bosch. Sie können den Kit zum Beispiel innerhalb eines alten Fahrstuhl befestigen, und dank seiner 8 Sensoren (unter anderem Beschleunigung, Feuchtigkeit, Temperatur, Licht und akustische Signale) sind Sie im Handumdrehen bezüglich aller noch so ruckeligen Fahrstuhlbewegungen im Bilde. Ein möglicher Ausfall des Kabinenlichts, besonders starke Angstschweiß-Ausdünstungen übermäßig besorgter Passagiere oder ein plötzlicher Kälteeinbruch im obersten Stockwerk – nichts entgeht mehr Ihrem wachsamen Auge! Es geht sogar noch besser: Werden festgelegte Grenzwerte über- beziehungsweise unterschritten oder treten auffällige Ereignisse gehäuft auf, alarmiert das Gerät selbstständig den Service.

Entwicklungskits

Die am häufigsten gestellten Fragen zum Thema Entwicklungskits

Was ist der Unterschied zwischen einem Entwicklungskit und einem Software Development Kit?

Ein Software Development Kit (SDK) stellt Ihnen eine Sammlung von Programmierwerkzeugen und -bibliotheken bereit, mit deren Hilfe Sie Software entwickeln können. Mit anderen Worten, ein SDK besteht lediglich aus Programmcode. Ein Entwicklungskit hingegen ist ein ganz realer Minicomputer, den sie anfassen (und auch kaputtmachen) können. In den meisten Fällen wird er aber mit einem einfachen SDK ausgeliefert, damit der Nutzer ihn möglichst bequem programmieren kann.

Wie unterscheiden sich ein Entwicklungskit und eine SPS?

Die Abkürzung SPS steht für „speicherprogrammierbare Steuerung“. Eine SPS tut im Prinzip genau dasselbe wie ein Entwicklungskit, ist in ihrem Anwendungsgebiet aber viel enger gefasst und deshalb wesentlich teurer. Beispielsweise ist die Programmiersprache einer SPS genau auf die zu automatisierenden Maschinen abgestimmt. Ein Entwicklungskit hingegen punktet durch seine universelle Einsetzbarkeit.

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