4 - Perspectivas para o futuro

Mapa mental do conteúdo da aula sobre perspectivas para o futuro da disciplina de microcontroladores para o curso de engenharia elétrica da faculdade Metropolitana de Porto Velho, ministrada pelo professor Autran (www.profautran.com.br)

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4 - Perspectivas para o futuro por Mind Map: 4 - Perspectivas para o futuro

1. Internet das coisas e web services

1.1. Web Services

1.1.1. aplicações baseadas na web, que podem ser acessadas através de diferentes plataformas de hardware e sistemas operacionais

1.1.2. Estes serviços fazem uso da linguagem de marcação XML e do protocolo HTTP.

1.2. Aplicações

1.2.1. Apoio real para o desenvolvimento urbano smartcyties

1.2.2. informações sobre comportamento dos usuários serão incorporadas, garantindo maior personalização dos serviços

1.2.3. Sistemas de automação

1.2.4. E-gov

2. Sistemas Embarcados

2.1. Definição

2.1.1. são computadores reais, tendo uma UCP, memória e algum tipo de capacidade de E/S.

2.1.2. Mas eles são diferentes dos computadores de propósito geral porque eles realizam um número limitado de tarefas dentro do domínio de um grande sistema.

2.1.3. Sistemas embarcados podem ser encontrados em dispositivos simples, como uma máquina de café até sistemas mais complexos e críticos como aeronaves comerciais

2.2. Aplicações

2.2.1. Industria automotiva

2.2.1.1. Muitos dos automóveis atuais contêm dezenas de computadores, cada um dos quais controlando um subsistema específico.

2.2.1.2. Estes subsistemas incluem injeção de combustível, controle de emissões, freios antibloqueantes e piloto automático

2.2.2. Computadores

2.2.2.1. um controlador de unidade de disco é um exemplo de um computador dentro de outro computador

2.2.2.2. O controlador posiciona o braço do disco e codifica e decodifica dados à medida que estes são escritos e lidos na superfície do disco.

2.3. Desenvolvimento

2.3.1. difere da computação de propósito geral por exigir um profundo conhecimento do hardware subjacente

2.3.2. Fatores

2.3.2.1. restrições incluem velocidade limitada da UCP

2.3.2.2. memória limitada

2.3.2.3. restrições de peso

2.3.2.4. consumo de energia limitado

2.3.2.5. espaço físico limitado

2.4. Classificação

2.4.1. operados a bateria

2.4.1.1. Dispositivos Portáteis

2.4.1.2. necessitam mazimizar a vida da bateria e minimizar o seu tamanho

2.4.2. consumo fixo

2.4.2.1. telefones públicos

2.4.2.2. identificadores de chamadas

2.4.2.3. possuem suprimento de energia limitado

2.4.2.4. seu objetivo é oferecer o máximo desempenho dentro das restrições de energia limitada disponível

2.4.3. sistemas de alta densidade

2.4.3.1. Estes sistemas frequentemente têm suprimento ilimitado de energia, mas devem limitar o consumo para evitar superaquecimento

2.5. Caracteristicas

2.5.1. funcionais

2.5.2. flexíveis

2.5.3. pequenos

2.5.4. de baixo custo

3. Robótica

3.1. Definição

3.1.1. A Robótica é uma ciência que combina o uso da tecnologia e conhecimento necessários para a construção de robots

3.1.2. Um robô já não é sinónimo apenas de um humanoide, braço robótico numa linha de montagem fabril, piloto automático numa aeronave, inteligência artificial composta por neurónios ou uma simples máquina que executa tarefas de limpeza

3.1.3. hoje em dia um robot representa também um programa de computador que executa tarefas destinadas a humanos

3.2. Aplicação

3.2.1. originalmente pensado para substituir humanos em determinadas tarefas

3.2.2. condições de trabalho perigosas

3.2.3. custos de produção mais baixos

3.2.4. tarefas monótonas e repetitivas

3.2.5. sistemas mais complexos e temporalmente críticos

3.3. Microcontroladores

3.3.1. robótica amadora

3.3.1.1. sistemas é tipicamente não muito complexos

3.3.1.2. habitualmente de fácil implementação pela maioria dos utilizadores

3.3.2. Mais Usados

3.3.2.1. Microcontroladores Atmel AVR (ATmega, ATtiny, etc.).

3.3.2.1.1. Arduino

3.3.2.2. Microcontroladores PIC Microchip Technology (PIC16, PIC24, etc.).

3.3.2.2.1. BASIC Stamp

3.3.2.3. Microcontroladores baseados em arquitetura ARM.

3.3.2.3.1. Lego NXT

4. SOC - System On a Chip

4.1. Definição

4.1.1. um único chip é capaz de conter processador, memória e até placa de vídeo, recebendo uma classificação especial conhecida como SoC (System on a Chip - Sistema em um chip).

4.1.2. Utilizam a arquitetura ARM de 32 Bits

4.2. Aplicações

4.2.1. Antes restritos a grandes centros de automação

4.2.2. smartphones e tablets

4.2.3. atualmente é possível encontrar até computadores completos do tamanho de um pequeno bloco de notas equipados com eles

4.3. Exemplos

4.3.1. Tegra, fabricado pela Nvidia

4.3.2. Exynos da Samsung

4.3.3. Texas

4.3.4. Intel

4.3.5. Apple

4.4. E nos computadores

4.4.1. Mas se eles são tão bons, por que não vemos computadores equipados com eles à venda?

4.4.2. os SoCs utilizam sua própria arquitetura de funcionamento conhecida como RISC, adotada pela ARM (maior fabricante de SoCs do mundo), o que gera um problema de compatibilidade na hora de executar esses programas.

4.4.3. A solução? Recompilar todos os programas escritos para rodar nos PCs que utilizamos atualmente para que funcionem na arquitetura RISC, o que é inviável do ponto de vista técnico

4.4.4. O Windows 8 é a primeira versão completa desenvolvida pela Microsoft que possui uma versão ARM

4.4.5. Segundo pesquisas, os dispositivos portáteis com telas sensíveis ao toque, como tablets e smartphones, substituirão o desktop em grande parte das tarefas com as quais estamos acostumados,

4.4.6. deixando as tarefas pesadas e jogos de altíssima resolução para os PCs

4.4.7. A linha que separa o que é possível fazer em dispositivos móveis e o que ainda depende de um computador está ficando cada vez menor

4.4.8. Alguns aparelhos, transformam-se em verdadeiros computadores ao serem conectados ao monitor, teclado e mouse

5. ARM

5.1. Advanced RISC Machine

5.2. RISC

5.2.1. Reduced Instruction Set Computer

5.2.2. Conjunto Reduzido de Instruções de Computador

5.3. ARM X X86

5.3.1. Ambos funcionam de formas diferentes

5.3.2. processam dados, alocam memória e lidam com periféricos de forma completamente diferente

5.3.3. ARM

5.3.3.1. bastante simples

5.3.3.2. desempenho menor

5.3.3.3. Menos Energia

5.3.3.4. Eram voltados mais para automação

5.3.3.4.1. Isso mudou com os Smartphones

5.4. Porque nunca ouvi falar de ARM?

5.4.1. ARM vende o projeto da CPU e não o SOC

5.4.2. As empresas usam a CPU e Montam o SOC

5.4.3. E não o nome comercial

5.4.3.1. Snapdragon 600

5.4.3.2. Tegra 4

6. Internet das Coisas

6.1. O que é?

6.1.1. Nasceu como uma rede para fins militares

6.1.1.1. Teria que ser distribuida

6.1.1.2. Sem Pontos Centrais

6.1.1.3. Permitir comunicação mesmo quando parte da rede fossem destruidas

6.1.1.4. Foi abandonada pelos militares

6.1.2. Passou a ser uma redes de computadores

6.1.2.1. Interligava os grandes computadores das universidades

6.1.2.2. Passou a interligar mais e mais redes

6.1.3. Passou a interligar Novas tecnologias

6.1.4. Se tornou uma rede de Pessoas e Comunidades

6.1.5. Agora vai ser tornar uma "Rede de Coisas"

6.1.6. As fases da internet

6.2. Como funciona?

6.2.1. Passa a interligar objetos e coisas além dos computadores

6.2.2. Os objetos serão capazes de "Dialogar" com os usuarios

6.2.2.1. Os objetos poderão "Dialogar" entre si, sem interferencia humana

6.2.3. Estas "coisas" alem de ser conctadas a internet devem ter poder de processamento

6.2.3.1. reconhecimento inteligente

6.2.3.2. localização

6.2.3.3. rastreamento

6.2.3.4. gerenciamento

6.2.3.5. Comportamento

6.2.4. Permite auto nivel de automação

6.2.4.1. Automação Residencial controlada por SmartPhones

6.2.4.2. Sensores que reagem a nossa presença

6.2.4.3. Controle total

6.2.4.4. Coleta de informações

6.2.4.5. Tomada de Decisão

6.2.5. Pilares

6.2.5.1. Miniaturização

6.2.5.2. Nanotecnologia

6.2.5.3. Sensores e atuadores

6.2.5.4. Conectividade

6.3. Possibilidades

6.3.1. Elimina barreiras entre o Cibernetico e o fisico

6.3.2. SmartCities

6.3.2.1. Sensores climaticos

6.3.2.2. Semaforos Inteligentes

6.3.2.3. Sinalização Inteligente

6.3.2.4. Casas Inteligentes

6.3.2.5. Até lixeiras Inteligentes

6.3.3. Carros autônomos

6.3.3.1. Carros Compartilhados

6.3.3.2. Muda as Cidades

6.3.3.3. Reduz acidentes

6.3.3.4. Acaba com o seguro de automóveis

6.3.4. Aplicações na Saude

6.3.4.1. Wearables

6.3.4.2. Medicina Remota

6.3.5. Tecnologias Preditivas

6.4. E a segurança?

6.4.1. Na internet atual já temos muito problemas.

6.4.1.1. Invasões

6.4.1.2. Hackers

6.4.1.3. Spam

6.4.1.4. Virus

6.4.1.5. A intenet não foi projetada para ser um rede segura

6.4.2. Se somente com computadores conectados já temos muitos problemas, imagine quando tudo for conectado?

6.4.2.1. Quando mais equipamentos conectados, maior a possibiliade de invasão

6.4.2.2. Média de 25 vulnerabilidades por dispositivo conectado

6.4.2.3. Com a conexão de tantos novos dispositivos isso vai piorar...

6.4.3. Como pode piorar?

6.4.3.1. Muitos dispositivos poderão ser controlados remotamente

6.4.3.1.1. Se um hacker acessar o seu carro

6.4.3.2. Os dispositivos vão coletar varias informações

6.4.3.2.1. Se as suas informações pessoais vazarem?

6.4.3.2.2. Com as redes sociais já é complicado...

6.4.3.3. Falhas em dispositivos e softwares

6.4.3.3.1. Dispositivos não projetados para segurança

6.4.3.3.2. Sistemas operacionais simples

6.4.3.3.3. Softwares embarcados mal feitos

6.4.3.4. Monitoramento

6.4.3.4.1. Monitoramento Governamental

6.4.3.4.2. Monitoramento pelas empresas

6.4.3.5. A segurança na IOT evolve varias camadas

6.4.3.5.1. Dispositivo ou sensor

6.4.3.5.2. Aplicativos de suporte

6.4.3.5.3. Serviços de back-end/nuvem

6.5. Outros desafios

6.5.1. Padronização

6.5.1.1. Interoperabilidade

6.5.1.2. Hardware

6.5.1.3. Software

6.5.2. Legislação

6.5.2.1. Confiança

6.5.2.2. Tributação

6.5.3. Disrupção de modelos

6.5.3.1. Transformação Digital

6.5.4. Conectividade

6.5.4.1. 5G

6.5.4.2. IPV6

6.5.5. Big Data

6.5.5.1. Manter a Integridade e Disponibilidade da Informação

6.5.5.2. Armazenamento da Informação

6.5.5.3. O que é importante analisar?

6.6. Números

6.6.1. 9 bilhões em 2018

6.6.2. 25 bilhões em 2020

6.6.3. 73% dos executivos estão desenvolvendo projetos

6.6.4. Média de 25 vulnerabilidades por dispositivo conectado