SISTEMAS EMBARCADOS VISÃO GERAL Embarcados.pdf · AERONÁUTICA E DEFESA 27 • Intel® 6th...

SISTEMAS EMBARCADOSVISÃO GERAL

LUIZ EDUARDO GUARINO DE VASCONCELOS

Maio de 2019

SUMÁRIO

• Introdução

• Conceitos

• Aplicações• Aeronáutica e Defesa• Energia• Meteorologia• Indústria• Trânsito• Entre outras

• O que estudar???

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INTRODUÇÃO

INTRODUÇÃO

O que é um sistema embarcado ?

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Sistema para uma função dedicada com o objetivo de processar dados e obter resultados em tempo (quase)

real.

INTRODUÇÃO

“Um SE é um sistema baseado em computador com alta qualidade. PCs podem falhar. SE não!”

6

https://www.eetimes.com/author.asp?section_id=216&doc_id=1322671#https://www.embarcados.com.br/sistemas-embarcados-e-microcontroladores/

INTRODUÇÃO

• Quero desenvolver um sistema embarcado, o que devo usar?

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ARDUINO RASPBERRY

Mas não só esses...

ONDE SÃO USADOS?8

Celular

Projetor Roteador

TV

entre outras...Urna

Microondas

Leitor Código Barras

Videogame

ATM

CONCEITOS

CONCEITOS IMPORTANTES

RTOS10

Componentes

do SO

Tarefas

Sincronização

Real Time e SO

Comunicação Entre Tarefas

RTOS

CONCEITOS IMPORTANTES

AI, ML, DL

• AI é um conjunto de diferentes tecnologias como ML, Computação Cognitiva, Visão Computacional, Processamento de Linguagem Natural, Deep Learning

• ML é uma aplicação da IA baseada na ideia de que devemos apenas dar acesso às máquinas aos dados e deixá-las aprender por si mesmas.

• DL é um tipo especial de algoritmo de ML - são múltiplas camadas de redes neurais que imitam a conectividade do cérebro

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AI

ML

DL

https://www.slideshare.net/nasscom/nasscom-design-engineering-summit-2017-master-or-servant-what-role-for-artificial-intelligence-vijay-guntur-corporate-vice-president-hcl-technologies

CONCEITOS IMPORTANTES

VISÃO COMPUTACIONAL

• Representação das capacidades humanas no mundo computacional.

• Complexidade do sistema visual humano.

• Transformar informações qualitativas em quantitativas.

Formação da imagem

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CONCEITOS IMPORTANTES

FOTOGRAMETRIA

Duas ou mais câmeras dispostas na frente do objeto, de modo a capturar a mesma área, no mesmo instante

ALVO

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APLICAÇÕES

AERONÁUTICA E DEFESA

SEPARAÇÃO DE CARGAS15

A29 SUPER TUCANO

https://www.defensenews.com/home/2015/10/24/sweden-brazil-pursue-deeper-cooperation-with-4-7b-gripen-ng-deal/

GRIPEN NG

https://sl-aviation.fandom.com/wiki/A29-B_Super_Tucano_(Dani)

AERONÁUTICA E DEFESA

SEPARAÇÃO DE CARGAS

Problemas Abordados• Atividade de alto risco!

• Carga pode realizar uma trajetória diferente daquela previamente estimada devido as não conformidades do escoamento aerodinâmico, que ocorrem na fase inicial da separação.

• Trajetória expressa em 6DoF (graus de liberdade) deve ser determinada.

• Análise da trajetória em menos de 3 horas, com 2 lançamentos no mesmo dia.

Exemplos de separação de carga

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AERONÁUTICA E DEFESA

SEPARAÇÃO DE CARGAS

Configuração do casulo fotográfico (sensor)

Identificação do alvo

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AERONÁUTICA E DEFESA

SEPARAÇÃO DE CARGAS18

ACAUÃ

AERONÁUTICA E DEFESA

SEPARAÇÃO DE CARGAS

MAR POKER

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www.DLR.de • Folie 20

AERONÁUTICA E DEFESA

IMPACTO DE ALTA VELOCIDADE21

AERONÁUTICA E DEFESA

IMPACTO DE ALTA VELOCIDADE

Problemas Abordados

• Em um evento de impacto, painéis de proteção fabricados com materiais poliméricos (mais leves) apresentam uma deformação na parte posterior, que deve ser conhecida e controlada.

Método tradicional de análise

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AERONÁUTICA E DEFESA

IMPACTO DE ALTA VELOCIDADE

Câmera 1 Câmera 2 Câmera 3

Exemplo de deformação

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AERONÁUTICA E DEFESA

IMPACTO DE ALTA VELOCIDADE25

AERONÁUTICA E DEFESA

• Para cenários como esses, usamos Arduino e Raspberry?

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ARDUINO RASPBERRY

AERONÁUTICA E DEFESA 27

• Intel® 6th Generation i7-6600U/i7-7600U processor• SO-DIMM DDR4 1600MHz/1866MHz, Up to 16GB• Dual independent displays: DVI-D and DVI-D ports• 6 x GbE LAN (4ports with POE), 3 x USB (1 x M12) and 2 x

COM ports• 2 x MiniPCIe and 1 x mSATA for expansion• Supports GPS ,Wi-Fi, 2 x LTE (Optional)• Supports 2 x 2.5” SSD expansions and RAID 0/1(Optional)

https://www.advantech.com.br/products/5130beef-2b81-41f7-a89b-2c43c1f2b6e9/ars-2620/mod_e98e3df9-c52b-43dc-adc0-c01bc2bda3fe

https://www.adlinktech.com/Products/PC104SBCs/PCI104-Express/CMx-SLx?lang=en

• 6th gen. Intel Core Processor (formerly codenamed Skylake)• Up to 16GB DDR4-ECC soldered memory• 3x DDI channels, 1x micro HDMI, 1x mini DP and 1x 18/24 bit single

channel LVDS• 4x PCIe x1 and 1x PCIe x 16 (PEG) • 2x GbE LAN, 2x SATA 6Gb/s, 1x USB 3.1, 6x USB 2.0, 2x COM, 8x GPIO• Extreme Rugged operating temperature -40°C to +85°C variant

ENERGIA28

ENERGIA

CRIAÇÃO, DISTRIBUIÇÃO E MONITORAMENTO DA ELETRICIDADE29

Problemas Abordados

• Controle da subestação• Monitoramento da planta• Identificação de interrupção

Ex.: RE0814 Rugged Embedded Computer

Windows 7®, Windows 8®, RHEL 5/6®, or VMWARE®i7-3555LE CPU, 2-16 GB ECC DDR3, 4-USB 2.0, 4-GBLAN, On-board SATA2 & SATA341,9 cm X 27,9 cm X 4,4 cm – 4,2 kg http://www.tptech.com/documents/uploads/RE0814DS.pdf

METEOROLOGIA

RADAR METEOROLÓGICO30

Ex.: IS200 Industrial Server

Problemas Abordados

• Aquisição de dados• Processamento digital• Radar meteorológico• Controle remoto das

estações

http://www.psirep.com/sites/default/files/DOC-00217-H-IS200.pdf?width=900&height=675&iframe=true

METEOROLOGIA

RADAR METEOROLÓGICO31

https://www.meteoswiss.admin.ch/home/measurement-and-forecasting-systems/atmosphere/weather-radar-network/how-does-a-weather-radar-work.html

METEOROLOGIA

SATÉLITE METEOROLÓGICO32

http://kejian1.cmatc.cn/vod/comet/satmet/glm_buenos_aires_ar_case/print.php.htm

GOES 16Dimensões: 6.1 m × 5.6 m × 3.9 mPeso: 2,857 kgLançado em 19 Nov 2016, 23:42 UTCInício do serviço em 18 Dez 2017Altitude: ~35780 km

METEOROLOGIA

SATÉLITE METEOROLÓGICO

• FURACÃO IRMA – CARIBE – 05 de Setembro de 2017 – GOES 16 (CANAL 13)

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METEOROLOGIA

SATÉLITE METEOROLÓGICO34

METEOROLOGIA

MONITORAMENTO DE DESCARGAS ELÉTRICAS

• GLM (Geostationary Lightning Mapper)

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https://www.youtube.com/watch?v=M_KUIYTwZU4https://ghrc.nsstc.nasa.gov/lightning/overview_glm.html

TRÂNSITO

SEMÁFOROS INTELIGENTES36

https://www.youtube.com/watch?v=_rs_j1qnkmQ

TRÂNSITO

SEMÁFOROS INTELIGENTES37

http://g1.globo.com/sp/sao-carlos-regiao/videos/t/jornal-da-eptv-1-edicao/v/rio-claro-instala-novo-sistema-de-semaforos-inteligentes/7023586/

INDÚSTRIA

AUTOMATED GUIDED VEHICLE39

https://www.youtube.com/channel/UCNPP3C-ZK3mwpG2x89VE-2Q

INDÚSTRIA

AUTOMATED GUIDED VEHICLE40

CARRO AUTÔNOMO43

https://www.youtube.com/watch?v=uCezICQNgJU https://www.businessinsider.com/tesla-autopilot-functions-and-technology-2017-12

CARRO AUTÔNOMO44

RECONHECIMENTO FACIAL45

RECONHECIMENTO DE PESSOAS E OBJETOS46

https://www.ted.com/talks/joseph_redmon_how_a_computer_learns_to_recognize_objects_instantly?language=en

OUTRAS APLICAÇÕES47

Mineração

Aviação Comercial

Trens Comunicação

Óleo e Gás

entre outras...

O QUE ESTUDAR???48

O QUE ESTUDAR???49

• Matemática

• Computação

• C, C++, Python, R, Matlab, ...

• TensorFlow, Azure Machine Learning, Caffe, Pytorch, Theano, Scikit-Learn, Keras (API), OpenCV, ...

• Técnicas

• RNA, Naive Bayes, K-Means Custering, Random Forests, Regressão Linear, Support Vector Machines, ...

• Onde estudar?

• Treinaweb, Alura, Datacamp, Udacity, Cousera, Udemy, Data ScinceAcademy, ...

OBRIGADO

DÚVIDAS?