Embarcados no CESAR: 
uma jornada de hardware, software e muita inovação 
V Mostra de Tecnologia – FBV/DeVry Brasil 
Abril de 2014
Agenda 
•Apresentação 
•Pessoal 
•Sistemas de Inovação 
•CESAR 
•Sistemas Embarcados 
•Especificidades no Desenvolvimento 
•Ciclo de Desenvolvimento 
•Cases 
•Arquitetura de Telemetria Aberta 
•SAPP 
•Pivô Central 
•UAV
Henrique Foresti 
Natural de Varginha - MG 
Henrique.foresti@cesar.org.br
http://augustania.blogspot.com.br/2012/06/evolucao-dos-processadores.html 
Augusta Andrade Santos Intel 4004 1971 / 8080 e8086 1972
http://augustania.blogspot.com.br/2012/06/evolucao-dos-processadores.html 
Augusta Andrade Santos
http://ademir-ads.blogspot.com.br/2010/03/processamento.html 
Tecnologia de Computadores - Ademir
In 1976 - The Z80 offered many improvements over the 8080: 
An enhanced instruction set[8] 
New IX and IY index registers 
A better interrupt system 
Less hardware required 
Intel 8080 – 1074 
the first truly usable microprocessor 
X
http://www.mikroe.com/chapters/view/79/capitulo-1-el-mundo-de-los-microcontroladores/ 
Mikroe.com - El Mundo de Los Microcontroladores
Conjuntos de hardware e software de propósito específico, fisicamente inseridos em um contexto maior, executando funcionalidades dedicadas que são auxiliar ou complementar. 
O que são sistemas embarcados?
Microcontroladores 
Z80 
8051 
PIC 
AVR 
ARM7 
ARM9 
Cortex M 
Cortex A 
8088 
80386 
80486 
Pentium 
Dual Core 
I3,i5, i7 
DSP 
Texas 
Microcontroladores 
Microprocessadores
Características específicas no desenvolvimento 
• Programação para microcontroladores 
• Restrições de arquiteturas específicas 
• Cuidado na seleção de tamanho e tipo de variáveis 
• Tipicamente sem ponto flutuante 
• Design de sistema reativo a eventos externos (interrupções) 
•Tempo Real 
•Interfaces de comunicação específicas: CAN, SPI, I2S... 
•Restrições quanto ao Consumo de Energia
Características específicas no desenvolvimento 
• Ambiente de desenvolvimento 
• Cross-compiler e cross-debugger
Características específicas no desenvolvimento 
• Custo reduzido 
• Executar uma tarefa específica 
• Mínimo de recursos suficientes 
• Memória Flash (código) 
• Memória RAM 
• Processador 
• Consumo de energia 
• Periféricos
Características específicas no desenvolvimento 
• Interface com hardware 
•Não basta funcionar, tem que ser fabricável a custo razoável 
•E não basta funcionar em laboratório, tem que ir a campo 
•Gerenciamento de mudanças
Ciclo de Desenvolvimento
centro privado de 
inovação que cria 
produtos, serviços 
e empresas, com 
Tecnologia da 
Informação e 
Comunicação (TIC) 
C.E.S.A.R - centro de estudos e sistemas avançados do recife
Dimensão Acadêmica 
Dimensão Empresarial
Dimensão Acadêmica 
Dimensão Empresarial
Nossa missão é realizar a transferência 
autossustentada de conhecimento em 
tecnologias da informação entre a 
sociedade e a academia. 
MISSÃO
Nossa 
Atuação
Design e Experiência do Usuário 
Sistemas Embarcados 
Mobilidade 
Desempenho e Segurança de Sistemas 
Testes 
TV Digital Interativa 
Expertise 
Visão Computacional 
Educação com TICs 
Cloud Computing 
Smart Cities
Jornalistas 
Engenheiros de usabilidade 
Engenheiros de teste 
Empreendedores 
Artistas Plásticos 
Engenheiros eletrônicos 
Engenheiros de software 
Arquitetos de software 
Administradores de Sistemas 
Gestores de projetos 
Profissionais de Marketing 
Designers 
Testadores 
Ilustradores 
Administradores 
Pesquisadores 
Psicólogos
ONDE ESTAMOS 
Sede 
Recife – PE 
Escritório Comercial 
São Paulo – SP 
Unidades Filiais 
Sorocaba – SP 
Curitiba – PR 
Outras Atuações 
Brasília – DF 
Rio de Janeiro - RJ
Foto da apresentação - 3º Seminário CICTEC - Porto Mídia - Joana Mendonça e Mariana Valença 29 05 2013 
7.055 colaboradores 
230 empresas e instituições 
Salário médio de R$ 2.800,00 
Faturamento de R$ 1 bilhão 
Melhor cluster de tecnologia do Brasil[A.T.Kearney, FGV, ANPROTEC] 
Alto nível de educação 75% dos funcionários com graduação, no mínimo
Embarcados@CESAR 
•Demandas locais 
•Caráter embrionário do desenvolvimento em PE 
•Soluções vindas de fora 
•Confluência de fatores 
•Iniciativa interna do C.E.S.A.R 
•Pessoal especializado 
•Oportunidade de financiamento de projetos 
•Geração de oportunidades locais 
•Fixação de capital humano 
•Porto Digital
Sistemas Embarcados 
Laboratório com infraestrutura de ponta, viabiliza um acelerado ciclo de prototipação. 
Além de equipamentos típicos de laboratórios de eletrônica, como osciloscópios e geradores diversos, conta com máquinas para fabricação rápida de placas de circuito impresso e grande diversidade de plataformas de desenvolvimento. 
Aplicações automotivas, médicas, controle industrial, sensoriamento inercial, conectividade, telecomunicações e processamento digital de sinais, UAVs, militares. 
lab
Acompanhamento e diagnóstico em tempo real de oportunidades de melhoria nos automóveis da Troller. 
Um computador de bordo coleta 
informações e envia para um outro 
computador ou celular através de 
uma rede sem fio. 
Resultados 
- Manutenções preventivas 
precisas; 
- Diminuição do custo operacional para o proprietário; 
- Garantia de bom funcionamento do veículo. 
Projeto ATA – Arquitetura de Telemetria Aberta
Sistema de Aquisição 
Sistema de Armazenamento 
Sistema de Transmissão 
Sistema de Exibição 
Sistema DeskTop
Monitor de Movimentos 
X 
Y 
Z 
Acelerômetro 
Sensor de Pressão 
Mede aceleração, velocidade e rotação 
Comunicação sem fio para celular 
Aplicação de treinamento de tênis 
•Verifica serviço, voleio e lobby 
•Identifica rebatidas 
•Dicas para melhorar a jogada
Projeto SAPP 
•Relevância: 
•uso de micro-sensores de última geração (MEMS – MicroElectroMechanical Systems chip) 
•Miniaturização do hardware 
•Plataforma no celular (API) para combinar dados de sensores diversos 
•Comunicação com celular via Bluetooth 
•Small Accessory Prototyping Platform 
•Plataforma contendo hardware e software para prototipar idéias utilizando sensores externos ao celular
•6 layers stack-up: 
•L1 – Signal top 
•100 um 
•L2 – Antenna reference ground 
•L3 – Signal 
•L4 – Power 
•L5 – Main ground 
•100 um 
•L6 – Signal bottom
Monitor de Movimentos
Sistema de Monitoramento e Controle Remoto para Irrigação
Inspeção de Linhas de Transmissão Com VANTS
Modelo Proposto 
•VANT (Veículo Aéreo Não Tripulado) 
•Aeronaves não-tripuladas, capazes de executar voos autônomos ou semi-autônomos 
Características 
•Baixo custo (operação e manutenção) 
•Baixo risco (humano e material) 
•Permite utilização em áreas remotas e/ou situações inseguras 
•Flexibilidade operacional 
•Operação 24h/7d 
•Suporte a vários tipos de inspeção
Subsistemas
Subsistemas 
Sistema de Guiamento e Controle 
Frame 
Sistema de Comunicação 
Sensores 
Apontamento e Imageamento 
Graund Station 
•Suporta 2km : Desenvolvimento da rede de Dados (Chesf) 
•Segregar Transmissão de Vídeo 
•Adequar com novo sistema de imageamento 
•Testar novas Soluções 
•Portar para novos S.O. 
•Utilizar Solução de Mercado 
-Menor Custo e Facilidade de Compra 
•Principal Área de Conhecimento / Expertise 
•Dificuldade para Importação e Alto Custo 
•Maior Precisão na medição de altitude 
•Detector de Colisão e Proximidade da Linha 
•Digitalização e Transmissão 
•Estabilização da Imagem 
•Processamento de Imagem
Perguntas? 
Henrique Braga Foresti 
henrique.foresti@cesar.org.br
Obrigado!

Tendências e Oportunidades - Robótica

  • 1.
    Embarcados no CESAR: uma jornada de hardware, software e muita inovação V Mostra de Tecnologia – FBV/DeVry Brasil Abril de 2014
  • 2.
    Agenda •Apresentação •Pessoal •Sistemas de Inovação •CESAR •Sistemas Embarcados •Especificidades no Desenvolvimento •Ciclo de Desenvolvimento •Cases •Arquitetura de Telemetria Aberta •SAPP •Pivô Central •UAV
  • 3.
    Henrique Foresti Naturalde Varginha - MG Henrique.foresti@cesar.org.br
  • 15.
  • 16.
  • 17.
  • 19.
    In 1976 -The Z80 offered many improvements over the 8080: An enhanced instruction set[8] New IX and IY index registers A better interrupt system Less hardware required Intel 8080 – 1074 the first truly usable microprocessor X
  • 21.
  • 23.
    Conjuntos de hardwaree software de propósito específico, fisicamente inseridos em um contexto maior, executando funcionalidades dedicadas que são auxiliar ou complementar. O que são sistemas embarcados?
  • 24.
    Microcontroladores Z80 8051 PIC AVR ARM7 ARM9 Cortex M Cortex A 8088 80386 80486 Pentium Dual Core I3,i5, i7 DSP Texas Microcontroladores Microprocessadores
  • 25.
    Características específicas nodesenvolvimento • Programação para microcontroladores • Restrições de arquiteturas específicas • Cuidado na seleção de tamanho e tipo de variáveis • Tipicamente sem ponto flutuante • Design de sistema reativo a eventos externos (interrupções) •Tempo Real •Interfaces de comunicação específicas: CAN, SPI, I2S... •Restrições quanto ao Consumo de Energia
  • 26.
    Características específicas nodesenvolvimento • Ambiente de desenvolvimento • Cross-compiler e cross-debugger
  • 27.
    Características específicas nodesenvolvimento • Custo reduzido • Executar uma tarefa específica • Mínimo de recursos suficientes • Memória Flash (código) • Memória RAM • Processador • Consumo de energia • Periféricos
  • 28.
    Características específicas nodesenvolvimento • Interface com hardware •Não basta funcionar, tem que ser fabricável a custo razoável •E não basta funcionar em laboratório, tem que ir a campo •Gerenciamento de mudanças
  • 29.
  • 30.
    centro privado de inovação que cria produtos, serviços e empresas, com Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) C.E.S.A.R - centro de estudos e sistemas avançados do recife
  • 31.
  • 35.
  • 37.
    Nossa missão érealizar a transferência autossustentada de conhecimento em tecnologias da informação entre a sociedade e a academia. MISSÃO
  • 38.
  • 39.
    Design e Experiênciado Usuário Sistemas Embarcados Mobilidade Desempenho e Segurança de Sistemas Testes TV Digital Interativa Expertise Visão Computacional Educação com TICs Cloud Computing Smart Cities
  • 40.
    Jornalistas Engenheiros deusabilidade Engenheiros de teste Empreendedores Artistas Plásticos Engenheiros eletrônicos Engenheiros de software Arquitetos de software Administradores de Sistemas Gestores de projetos Profissionais de Marketing Designers Testadores Ilustradores Administradores Pesquisadores Psicólogos
  • 41.
    ONDE ESTAMOS Sede Recife – PE Escritório Comercial São Paulo – SP Unidades Filiais Sorocaba – SP Curitiba – PR Outras Atuações Brasília – DF Rio de Janeiro - RJ
  • 42.
    Foto da apresentação- 3º Seminário CICTEC - Porto Mídia - Joana Mendonça e Mariana Valença 29 05 2013 7.055 colaboradores 230 empresas e instituições Salário médio de R$ 2.800,00 Faturamento de R$ 1 bilhão Melhor cluster de tecnologia do Brasil[A.T.Kearney, FGV, ANPROTEC] Alto nível de educação 75% dos funcionários com graduação, no mínimo
  • 43.
    Embarcados@CESAR •Demandas locais •Caráter embrionário do desenvolvimento em PE •Soluções vindas de fora •Confluência de fatores •Iniciativa interna do C.E.S.A.R •Pessoal especializado •Oportunidade de financiamento de projetos •Geração de oportunidades locais •Fixação de capital humano •Porto Digital
  • 44.
    Sistemas Embarcados Laboratóriocom infraestrutura de ponta, viabiliza um acelerado ciclo de prototipação. Além de equipamentos típicos de laboratórios de eletrônica, como osciloscópios e geradores diversos, conta com máquinas para fabricação rápida de placas de circuito impresso e grande diversidade de plataformas de desenvolvimento. Aplicações automotivas, médicas, controle industrial, sensoriamento inercial, conectividade, telecomunicações e processamento digital de sinais, UAVs, militares. lab
  • 45.
    Acompanhamento e diagnósticoem tempo real de oportunidades de melhoria nos automóveis da Troller. Um computador de bordo coleta informações e envia para um outro computador ou celular através de uma rede sem fio. Resultados - Manutenções preventivas precisas; - Diminuição do custo operacional para o proprietário; - Garantia de bom funcionamento do veículo. Projeto ATA – Arquitetura de Telemetria Aberta
  • 46.
    Sistema de Aquisição Sistema de Armazenamento Sistema de Transmissão Sistema de Exibição Sistema DeskTop
  • 54.
    Monitor de Movimentos X Y Z Acelerômetro Sensor de Pressão Mede aceleração, velocidade e rotação Comunicação sem fio para celular Aplicação de treinamento de tênis •Verifica serviço, voleio e lobby •Identifica rebatidas •Dicas para melhorar a jogada
  • 55.
    Projeto SAPP •Relevância: •uso de micro-sensores de última geração (MEMS – MicroElectroMechanical Systems chip) •Miniaturização do hardware •Plataforma no celular (API) para combinar dados de sensores diversos •Comunicação com celular via Bluetooth •Small Accessory Prototyping Platform •Plataforma contendo hardware e software para prototipar idéias utilizando sensores externos ao celular
  • 56.
    •6 layers stack-up: •L1 – Signal top •100 um •L2 – Antenna reference ground •L3 – Signal •L4 – Power •L5 – Main ground •100 um •L6 – Signal bottom
  • 57.
  • 58.
    Sistema de Monitoramentoe Controle Remoto para Irrigação
  • 59.
    Inspeção de Linhasde Transmissão Com VANTS
  • 60.
    Modelo Proposto •VANT(Veículo Aéreo Não Tripulado) •Aeronaves não-tripuladas, capazes de executar voos autônomos ou semi-autônomos Características •Baixo custo (operação e manutenção) •Baixo risco (humano e material) •Permite utilização em áreas remotas e/ou situações inseguras •Flexibilidade operacional •Operação 24h/7d •Suporte a vários tipos de inspeção
  • 61.
  • 62.
    Subsistemas Sistema deGuiamento e Controle Frame Sistema de Comunicação Sensores Apontamento e Imageamento Graund Station •Suporta 2km : Desenvolvimento da rede de Dados (Chesf) •Segregar Transmissão de Vídeo •Adequar com novo sistema de imageamento •Testar novas Soluções •Portar para novos S.O. •Utilizar Solução de Mercado -Menor Custo e Facilidade de Compra •Principal Área de Conhecimento / Expertise •Dificuldade para Importação e Alto Custo •Maior Precisão na medição de altitude •Detector de Colisão e Proximidade da Linha •Digitalização e Transmissão •Estabilização da Imagem •Processamento de Imagem
  • 63.
    Perguntas? Henrique BragaForesti henrique.foresti@cesar.org.br
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