Apresentação sobre Sistemas Embarcados e arquiteturas de hardware em 21/09/2017 no SEDCITEC 2017 IFSP Campus São Paulo.

1. Projeto de Sistemas Embarcados
Qual o melhor caminho?
Fernando Luiz Cola –Toradex Brazil
fernando.cola@toradex.com
ferlzc@gmail.com

2. Agenda
• O que é um Sistema Embarcado?
• Por que sistemas embarcados?
• Estudo de Caso
• Arquiteturas de Hardware
• Hardware Maker vs Profissional

3. Who am I?
• Engenheiro Eletrônico – USP São Carlos
• Engenheiro de Aplicações –Toradex Brazil
• 5 anos de atuação profissional em sistemas embarcados em especial dispositivos com Linux Embarcado
• Grande conhecimento da indústria e realidade das equipes de desenvolvimento –Visita de mais de 300
empresas em todo Brasil
• Atuação em diversos tipos de dispositivos –Telecomunicação, Aplicações Industriais,Agrícola, Médico e
etc
• Nerd e computer geek desde pequeno

4. O que é um Sistema Embarcado?
• Sistema Embarcado é um Sistema Computacional?
• Envolve Hardware e Software?

5. O que é um Sistema Embarcado?

6. O que é um Sistema Embarcado?

7. O que é um Sistema Embarcado?

8. O que é um Sistema Embarcado?
Um sistema embarcado é um sistema computacional possuindo
hardware e software dedicados para uma aplicação especifica.

9. Por que um sistema embarcado?

10. Por que um sistema embarcado?

11. Estudo de caso – Nest ™ LearningThermostat
VISÃO DO CLIENTE E DO MERCADO
• Se programa automaticamente – Lembra a
temperatura e se programa
• Auto-Away – Desliga sozinho para economia de energia
• Controle Remoto – Capacidade para se conectar ao
Smartphone, Laptop ou tablet
• Fácil instalação – Instalação em menos de 30 min!
VISÃO DO DESENVOLVEDOR
• Qual processador?
• Quanto de memória?
• Em qual linguagem foi programado?
• Qual sistema operacional?
• Qual mecanismo de update do device?
NÃO IMPORTA PARA SEU CLIENTE!!!

12. Estudo de caso – Nest ™ LearningThermostat
DESAFIOS
• Projeto de hardware complexo
• Manutenção dos componentes
(BOM) e cadeia de suprimento
• Configuração e “port” do sistema
operacional
• Rapidez eTime-to-Market
Será que seu projeto
precisa comprar toda
essa briga?
CPU
Zigbee
Frontend Zigbee
RAM
NAND Flash
WIFI
PMIC

13. Arquiteturas de
Hardware
Estudo de arquiteturas de hardware
básicas de um projeto
• Chipset
• Module
• Prateleira (Off-the-shelf)

14. Arquiteturas de Hardware
CHIPSET
Pros
• Projetos altamente customizáveis e com maior capacidade de inovação
• Domínio total do design e propriedade do projeto
• Alta possibilidade de escala
• Obtenção de menores custos e também maiores margens de lucro
Cons
• Complexidade do projeto
• Investimentos maiores em engenharia
• Time-to-market tende ser maior(necessário maior investimento para
reduzir o tempo de desenvolvimento)
• Maior lista de materiais

15. Arquiteturas de Hardware
MÓDULOS
Pros
• Boa capacidade de personalização, mas menor de que um projeto de chipset level
• BOM reduzido
• Redução complexidade do PCB. Concentração de circuitos delicados no módulo.
Exemplo: circuitos de Radio Frequência e sinais de alta velocidade (conexões com
memória RAM)
• Abstração de camadas de software, acelerando parte do desenvolvimento
• Time-to-market reduzido
Cons
• Custo maior do que na arquitetura chipset-level – valor agregado devia a mão de obra
da empresa fabricante do modulo.
• Dependência e limitações do fabricante de modulo.
• Dependendo do fabricante, o software fornecido é proprietário sem oferta do código
fonte.
• Escalabilidade ficará atrelada ao modelo de negócio do fabricante do módulo.

16. Arquiteturas de Hardware
PRATELEIRA
Pros
• Soluções praticamente acabadas e de fácil utilização
• RápidoTime-to-Market
• Abstração da complexidade do projeto eletrônico e de software
Cons
• Capacidade de personalização limitado
• Maior custo e alto valor agregado
• Maior dependência do fornecedor. É difícil encontrar produtos
que seguem um padrão ao não ser o do fabricante.
• Produto possui escalabilidade em volume limitada.

17. Arquiteturas de Hardware –Visão estratégica
Arquitetura
Complexidade
Hardware / BOM
BOM
Capacidade de
Customização
Escalabilidade
emVolume
Time-to-Market
Investimento
em engenharia
Custo unitário

18. Hardware Maker vs Profissional
• Longo Ciclo deVida
• Poder conversar com o fabricante/representante
• Suporte
• Logística de fornecimento
• Garantia versionamento e pinagem
• Escalabilidade – Quais estratégias para compra em
volume?
• Ciclo de vida ? Até quando posso comprar essa
versão?
• Plataforma de referência no produto final?
• Suporte ? Deu pau pra quem correr?
• Fornecimento ? Preciso comprar 100, aonde eu
encontro e com quem eu falo?
• Padrão ? Existe um padrão de versionamento?

19. Conclusão – Qual o melhor caminho?
• Tenha uma visão global do projeto
• Identifique os gargalos
• Levante Pros/Cons da sua arquitetura
• TENHA uma arquitetura
• Especialize em um tecnologia mas não feche os olhos para
outras
• Conheça os players de mercado
• Consulte sempre as equipe de vendas e FAEs dos
fabricantes
• Read the fuc***g manual
Depende! Não há bala de prata!

21. OverviewToradex
Innovative Business Model
• Independent Companies
• Direct Sales
• Publicly disclosed Sales Prices
• Local Warehouses
• In-house HW and SW Development
• Free Support by the Developers
• 10+ Year Product Life Cycle

22. Customer Base
• Over 3.5k active Customers with rapidly gaining market share
• Typical project volumes are 500 to 50k pcs pa

23. Digital Signage &
Entertainment
Home / Building
Automation
Robotics & Industrial
Automation
Automotive &
Infotainment
Access Control &
Security Systems
Laboratory,
Test & Measurement
Medical &
Healthcare
Applications
Communications
/ Telecom
Logistics &
Transportation
Consumer
Electronics
Environmental /
Process Monitoring
Energy &
Power
Retail , POS &
Ticketing
Aerospace
Defense Systems
/ Military

24. Toradex is leading the market of embedded ARM SOMs through:
Direct Sales and Support: Global coverage, no import issues due to local warehouses, direct
customer support speaking his native language
Optimized System: One-stop-shop offering highly optimized hardware and software
components both engineered in-house
Scalable Platforms: Pin-compatible SOMs enable easy scalability and
upgrade path of products using the same carrier board
Long-term Product Availability with free Lifetime Maintenance:
Guaranteed availability of over 10 years, free OS updates, bug fixes & feature additions
TheToradex Advantage

25. Two complementary, pin-compatible product families targeting industrial
applications:
25
Toradex Product Families
Apalis: MXM3-type small-form-factor SOM
• Targeting high-performance “Industrial PC-like” ARM applications
• High-speed interface support:
PCIe, GbE, SATA, USB 3.0, HDMI, CSI, etc.
• Extensive multimedia support with various
Display and Camera interfaces
Colibri: SODIMM small-form-factor SOM
• Cost-performance optimized platform in a small form factor
• Typical industrial interface support:
SPI, I2C, Ethernet, UART, RGB/LVDS Display, etc.
• Hugely popular since 10 years

26. 26
What is in aToradex Computer On Module?
SYSTEM ON MODULE (SOM) /
COMPUTER ON MODULE (COM)