Sistema Embebidos: introducción II parte.

1. Sistema Embebidos: introducción II parte. Agustín J. González 1s06 Se ha tomado como base el material generado por Peter Marwedel de la Univ. Dortmund, Alemania y Jakob Engblom de www.it.uu.se

2. Ejemplos Algunos Sistemas Embebidos de la Vida Real

3. Vaso de cerveza Inteligente Sensor capacitivo sensor de nivel Procesador PIC 8-bit, 8-pin Transmisión de potencia y lectura sin contacto Bobina inductiva para activación y poder via RF CPU y bobina en la mesa. Reporta el nivel del fluido del vaso, alerta a la camarera cercanía a vacío. © Jakob Engblom

4. Vaso de cerveza inteligente • Típica solución embebida • Integra varias tecnologías: • Transmisión de radio • Tecnología de sensores • Inductancia magnética para energía • Uso de computador para calibración • Imposible sin computador • Carece de sentido sin electrónica © Jakob Engblom

5. Trabajo obvio de computador: Cuenta pasos Lleva el tiempo “trotado” Promedios etc. Trabajo duro del computador: Identificar cuando un paso es realmente dado Sensor siente movimiento del dispositivo, no el movimiento del pie. “Podómetro” © Jakob Engblom

6. Trabajo obvio de computador: Rapidez Tiempo total, tiempo pedaleando, hora Rapidez, máxima, promedio Tasa de pedaleos Pulsaciones …. etc. Sensor: Switch magnético en rueda y pedal Conexión inalámbrica con cinturón al pecho Carlo de Gavardo cuánto lleva ….. “Ciclocomputador” y Correa Pectoral

7. Multiprocesador 8-bit/32-bit para UI DSP para señales 32-bit en puerto IR 32-bit en Bluetooth 8-100 MB de memoria Todos chips dedicados Consumo de potencia & batería depende del software Teléfonos móviles © Jakob Engblom

8. Estación base celular • Procesamiento de señal masivo • Varias tareas de procesamiento por teléfono móvil conectado • Basado en DSPs • Estándar o específica • 100s de procesadores © Jakob Engblom

9. Basado en rack Tarjetas de control Tarjetas de IO Tarjetas DSP ... Conexiones ópticas & cobre Señales digitales & analógicas Switch de telecomunicaciones © Jakob Engblom

10. La electrónica controla el voltaje y rapidez de alimentación del cable (soldadura) Se ajusta al operador kHz tasa de muestreo 1000s de decisiones/segundo Soldado perfecto aún para operadores “payasos” Producto fácil de usar, pero el computador no es obvio. “Desaparición de los computadores” Máquina de soldar “Inteligente” © Jakob Engblom

11. Interfaz Usuario Patrón de bordado Control Touch-screen ”Inteligente” Fija presión del pie dependiendo de la tarea Sube el pie cuando termina Nuevas funciones se agregan actualizando el software Máquinas de Coser © Jakob Engblom

12. Maquinaria Forestal © Jakob Engblom

13. Maquinaria forestal • Sistema de computadores en red • Controla brazos y herramientas • Graba los árboles procesados • Importante para trabajo eficiente • Procesadores • Procesadores de 16-bit en red © Jakob Engblom

14. PC Embebido Despliegue gráfico Touch panel Joystick Botones Keyboard Panel del operador © Jakob Engblom

15. Parangón Chileno: Camiones LHD de 80 ton LHD en Teniente • El sistema incluye: unidad de control móvil, equipo de comunicaciones móviles, sensores y Cámara de TV. • Sala de equipos remota ubica una Unidad de Control que hace la interfaz entre los equipos de terreno y el Centro de Operación de Colón Alto. • Comunicación con el Centro de Operación es una Red de Fibra Optica que en su tramo principal usa la red existente en Teniente 8. • En el centro de Operación ubica los equipos de monitoreo y telecomando de los LHD's compuesto por Servidores de Control, Monitores de TV, Consolas de Operación, Impresoras y UPS. Proveedor: Sandvik Tamrock de Finlandia  Más aquí

16. Múltiples redes Cuerpo, motor, telemática, media, seguridad Procesadores Múltiples Hasta 100 en red Autos © Jakob Engblom

17. Autos • Funciones por procesamiento embebido: • ABS: Anti-lock braking systems • ESP: Electronic stability control • Airbags • Cajas de cambio automáticas eficientes • Prevención de robos con llaves “inteligentes” • Sistemas de alerta de ángulo ciego • ... etc ... © Jakob Engblom

18. Autos • Gran diversidad de tipos de procesadores: • 8-bit – cerradura de puertas, luces, etc. • 16-bit – mayoría de las funciones • 32-bit – control del motor, airbags • Ubicación sigue la función • Procesamiento donde la función está • Sensores y actuadores están distribuidos en todo el auto © Jakob Engblom

19. Funciones que usan computadores: Radar Armas Control de daños Navegación Casi todo Computadores: Grandes Servidores 1000s de procesadores Extremadamente Grandes © Jakob Engblom

20. Parangón en Chile …. • Linktronic • Sisdef

21. Procesadores dedicados Grafica, sonido Procesadores de 32-bit IR, Bluetooth Red, WLAN Harddisk RAID controllers Procesadores de8-bit USB Keyboard, mouse Dentro de un PC © Jakob Engblom

22. Kit Lego mindstorms Controlador Estándar Procesador de 8-bit 64 kB de memoria Electrónica para interfaces a motores y sensores Buena manera de aprender sistemas embebidos Si queremos jugar Ver material Depto. © Jakob Engblom

23. programming algorithms computer organization math education electrical networks & digital circuits Primer curso sobre embedded systems lab … controlsystems DSP machine vision real-timesystems project group applications Pre-requisitos par ES Lego

24. Maya CS en DortmundPrograma de 4.5 años

25. Estructura del texto

26. Texto sigue lineamientos de ARTIST • “El desarrollo de ES no puede ignorar las características del HW base. Tiempo, uso de memoria, consumo, y fallas físicas son importantes." • “Parece que las bases fundamentales son realmente difíciles de adquirir durante entrenamiento continuo si ellas no han sido aprendidas inicialmente, y debemos focalizarnos en ellas. "

27. Importancia Creciente de los sistemas embebidos (1) • De acuerdo a pronósticos: • Las ventas de teléfonos móviles superó los 156.4 M unidades en Q2 2004, un 35% más que Q2 2003, de acuerdo a Gartner [www.itfacts.biz] • EL mercado mundial de reproductores flash irrumpe en 2003 con 12.5 M unidades en 2003 y se proyecta sobre 50 M unidades en 2008 [www.itfacts.biz] • Subscriptores a Global 3G crecería desde 45 M en 2004 a 85 M en 2005, de acuerdo a Wireless World Forum. [www.itfacts.biz]

28. Importancia Creciente de los sistemas embebidos (2) • El número de líneas de banda ancha creció en casi 55% llegando a sobre 123 M en 12 meses hasta Junio 2004. [www.itfacts.biz] • Usuarios de DVR (digital video recorders) - 5% de hogares – crecerá en 41% en 5 años [www.itfacts.biz] • Sector automotriz … asegura empleo de más de 4 M de personas en Europa. Juntos, como 8 M de trabajos dependen de las ganancias de la industria del transporte y sectores relacionados – 7 % del ingreso del European Union’s Gross National Product (GNP) [OMI bulletin]

29. Importancia Creciente de los sistemas embebidos (3) • .. Pero chips embebidos forman la columna vertebral del mundo impulsado por la electrónica … ellos son parte de casi todo que usa electricidad..[Mary Ryan, EEDesign, 1995] • 79% de todos los procesadores son usados en embedded systems • Una vez leí: “Computers run the world …. we run the computers …” • Ahora: “The ESs run the world … we run the ES”