Este trabalho descreve o acoplamento entre um minicomputador genérico e uma experiência de defeito "RAMAN", com vistas ao conteole e aquisição dos dados da mesma. / This work describes an interface between a generic minicomputer and a Laser Raman spectrometer for control and data acquisition in experiments.

Os veículos automotivos pesados possuem funcionalidades particulares e aplicação em ambiente agressivo. Para garantir melhores desempenho, segurança e confiabilidade aos equipamentos eletrônicos embarcados, é necessário o aperfeiçoamento dos métodos e processos de desenvolvimento de software embarcado automotivo. Considerando a metodologia de desenvolvimento baseada em modelos (MBD) como um método em ascensão na indústria automotiva, este trabalho pesquisa contribuições nas atividades de engenharia de requisitos, otimização e validação do software, de forma a comprovar a eficácia do método e ferramentas utilizadas na busca pela qualidade final do produto (veículo comercial pesado). A base do trabalho refere-se à aplicação dos conceitos de integração de requisitos à simulação (MIL - Model in the Loop), comparação da otimização do software gerado automaticamente entre ferramentas comuns (IDE’s) e as baseadas em modelo, validação e cobertura do software gerado e uma forma alternativa de aumento da cobertura do código testado. / The automotive heavy-duty vehicles have particular functionalities and aggressive environment application. To ensure better performance, safety and reliability to electronic embedded equipment, it is necessary to invest in methods and process improvements in automotive software development. Considering Model Based Design (MBD) as an ascending development method in automotive industry, this work looks towards contributions in requirements engineering, software optimization and validation, in order to prove the method and tools efficiency in the final product quality (heavy-duty vehicle). This work refers to the appliance of requirement engineering integration to the simulation (MIL - Model in the Loop), comparison between optimization in usual programming tools (IDE’s) and Model Based Design tools, validation and software code coverage, and an alternative way of increasing code coverage of a tested code.

Os sistemas embarcados automotivos são caracterizados por sistemas computacionais que suportam funcionalidades na forma de softwares embarcados para proporcionar aos usuários maior conforto, segurança e desempenho. Entretanto, existe uma grande quantidade de funções integradas que elevam o nível de complexidade de forma que se deve utilizar métodos e ferramentas de projetos adequados para garantir os requisitos funcionais e não funcionais do sistema. Todo o projeto de software embarcado automotivo deve iniciar com a definição de requisitos funcionais e de acordo com a dinâmica do subsistema que uma ECU (Electronic Control Unit) irá controlar e/ou gerenciar, deve-se ainda definir os requisitos temporais. Uma função automotiva pode ter requisitos temporais do tipo, período de ativação, atraso fim-a-fim, deadline entre outras que por sua vez estão estritamente relacionadas com as características da arquitetura de hardware utilizada. Em um sistema automotivo, tem-se uma arquitetura de computação embarcada distribuída em que existem tarefas e mensagens que trocam sinais entre si e podem ter requisitos temporais que devam ser atendidos. A análise temporal para verificação e validação dos requisitos temporais pode ser realizada ao nível de arquitetura distribuída, tarefas e instruções sendo que a utilização adequada de métodos e ferramentas é uma condição necessária para sua verificação. Desta forma, apresenta-se uma descrição do estado da arte de análise temporal em sistemas embarcados automotivos, suas propriedades e a utilização das ferramentas da Gliwa para avaliar se os requisitos temporais são atendidos. Um exemplo ilustrativo foi implementado com o propósito de apresentar como os métodos, processos e ferramentas devem ser aplicados para verificar se os requisitos temporais definidos previamente no início do projeto foram atendidos e para que em um sistema já existente possam suportar funções adicionais com requisitos temporais a serem garantidos. É importante verificar que as ferramentas de análise temporal, tem o propósito ainda de verificar se os recursos computacionais estão sendo utilizados de acordo com o especificado no início do projeto. / Automotive embedded systems are characterized by computer systems that support embedded software functionalities to provide users with greater comfort, security and performance. However, there are a number of integrated functions that raise the level of complexity so that appropriate design methods and tools must be used to guarantee the functional and non-functional requirements of the system. All automotive embedded software design must begin with the definition of functional requirements and according to the dynamics of the subsystem that an ECU (Electronic Control Unit) will control and/or manage, it is necessary to define the time requirements. An automotive function may have time requirements of type, activation period, end-to-end delay and deadline among others which in turn are strictly related to the characteristics of the hardware architecture used. In an automotive system there is a distributed embedded computing architecture in which there are tasks and messages that exchange signals between them and may have timing requirements that must be met. The timing analysis for verification and validation of timing constrains can be carried out at the level of distributed architecture, tasks and instructions, and the proper use of methods and tools is a necessary condition for their verification. In this way, a description of the state of the art of timing analysis in automotive embedded systems, their properties and the use of the tools of Gliwa to evaluate if the timing constrains are met. An illustrative example has been implemented with the purpose of presenting how the methods, processes and tools should be applied to verify that the time requirements defined at the beginning of the project are met and that in an existing system can support additional functions with requirements to be guaranteed. It is important to note that timing analysis tools are still intended to verify that computational resources are being used as specified at the beginning of the project.

This work aims to present a system for parking spaces detection using opportunistic cameras. The central idea is to use images from cameras that are already installed to identify possible parking spaces. It is important to highlight that legal, privacy and security issues in using cameras for parking detection is out of scope. This work addressed the problem of how to use cameras opportunistically to detect free parking spaces. The idea for the solution is that by means of embedded systems, adapted them to the cameras already installed in the city, we can successfully design the detection of vacancies. The main objective of this work is to present the feasibility of using embedded systems to detect parking spaces, for such, it is proposed three image processing techniques to solve the problem and as main contribution it is presented a distributed architecture for use of cameras opportunistically to obtain the images. The major contributions of this work were the development of three image processing techniques for vehicle detection; a distributed and opportunistic architecture proposal using cameras to detect parking spaces; comparative evaluation of the proposed architecture and two other existing architectures; a routing algorithm for routing requests in the Embedded architecture Initially, it was evaluated three proposed image processing techniques to detect parking spaces, the best technique was the Dilation after Border Detection with a success rate close to 100%, this evaluation was performed to choose the technique used in the rest of this work. After choose the best technique, it was performed an experiment using the proposed architecture and two others that are used for comparison, the result of the experiment demonstrated the feasibility of use the Embedded architecture. To conduct large experiments is a complex task, because of this a simulation was developed using the network simulator Sinalgo to analyze four variables in the system (communication radius, number of auxiliary cameras, amount of simultaneous requests and percentage of failed cameras). The simulation result shows that the factors with the greatest influence on the variation of the average times of the requests are the size of the communication radius and the amount of auxiliary cameras. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho apresenta um sistema para detecção de vagas de estacionamento utilizando câmeras de forma oportunista. A ideia central é a utilização de imagens provenientes de câmeras já instaladas para verificar a existência de vagas de estacionamento. É importante ressaltar que questões legais, de segurança e privacidade no uso de câmeras para detecção de vagas de estacionamento estão fora do escopo desta dissertação. Neste trabalho é abordado o problema de como utilizar câmeras de forma oportunista para detecção de vagas de estacionamento. A ideia para a solução é que por intermédio de sistemas embarcados, adaptado-os às câmeras já instaladas na cidade, podemos conceber satisfatoriamente a detecção de vagas. O objetivo principal deste trabalho é apresentar a viabilidade da utilização de sistemas embarcados para detecção de vagas de estacionamento. Para tal são propostas três técnicas de processamento de imagens para resolução do problema e como principal contribuição temos a apresentação de uma arquitetura distribuída para utilização de câmeras de forma oportunista para obtenção das imagens. As principais contribuições deste trabalho são a avaliação de três técnicas de processamento de imagens para detecção de veículos; proposta de uma arquitetura distribuída e oportunista utilizando câmeras para detecção de vagas de estacionamento; uma avaliação comparativa entre a arquitetura proposta e outras duas arquiteturas existentes; e um algoritmo de roteamento para encaminhamento das requisições na arquitetura Embutida. Inicialmente foram avaliadas três técnicas propostas de processamento de imagens para detecção de vagas de estacionamento, sendo a melhor delas a Dilatação após Detecção de Borda com uma eficácia de aproximadamente 100%. Essa avaliação serviu para escolhermos a técnica usada no restante do trabalho. Após a escolha da técnica, realizamos um experimento utilizando a arquitetura proposta e outras duas que serviram para comparação. O resultado do experimento demonstrou a viabilidade da utilização da arquitetura Embutida. Como realizar experimentos de grande porte é uma tarefa complexa, foi desenvolvida uma simulação utilizando o simulador de redes Sinalgo para analisar quatro variáveis no sistema (raio de comunicação, quantidade de câmeras auxiliares, quantidade de requisições simultâneas e percentual de falhas nas câmeras). Com o resultado da simulação pode-se concluir que os fatores com maior influência na variação dos tempos médios das requisições são o tamanho do raio de comunicação e a quantidade de câmeras auxiliares.

Este trabalho descreve o acoplamento entre um minicomputador genérico e uma experiência de defeito "RAMAN", com vistas ao conteole e aquisição dos dados da mesma. / This work describes an interface between a generic minicomputer and a Laser Raman spectrometer for control and data acquisition in experiments.

CAPES / Um sistema monitor de consumo de energia elétrica para setores internos de unidades consumidoras foi desenvolvido para um projeto de P&D (Pesquisa e Desenvolvimento) ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). O sistema utiliza Redes de Sensores sem Fios (RSSF) alocadas em pontos estratégicos da rede de energia elétrica e conectadas por radioenlace a um banco de dados remoto. Os sensores fornecem dados que são registrados e posteriormente acessados por um aplicativo que apresenta informativos ao usuários por meio de alertas, relatórios e interfaces gráficas. As RSSF são empregadas em sistemas de aquisição de sinais de múltiplos sensores dispersos em grandes áreas, em redes escalonáveis quanto ao número de dispositivos e flexíveis quanto a topologias, que podem ser formadas automaticamente em função das melhores rotas ou das rotas disponíveis em um dado momento. As RSSF também têm sido úteis em sistemas relacionados ao conceito da Smart Grid, oferecendo uma ferramenta “inteligente”, que permite integrar informações colhidas a partir de cargas elétricas nas unidades consumidoras ao sistema de geração e distribuição de energia, com o objetivo de melhorar o desempenho do sistema nos picos de demanda. Apesar da disponibilidade tecnológicas, dispositivos comerciais ainda são escassos no mercado, resultando em custos finais elevados para sistemas de monitoramento de consumo. Assim, para preencher esta lacuna foi desenvolvida uma configuração de infraestrutura de baixo custo, com módulos sensores interligados por barramentos I2C com uma memória compartilhada, formando um cluster que é ligado em RSSF capaz de formar redes em malha por meio do protocolo Miwi P2P (Peer to Peer). Como múltiplos sensores ocupam uma única antena para enviar dados, os custos são minimizados. Outro diferencial do método é dar acesso a sensores concentrados dentro de armários e gabinetes metálicos, que de outra forma não poderiam ser conectados em uma RSSF. / An electric power consumption monitoring system for indoor sectors of costumers was developed to an ANEELR&D project. The system uses wireless sensor networks (WSN) placed at strategic points of the power grid and connected by radio link to a remote database. The sensor provide data, that are recorded and later accessed by a software presenting information to end users through alerts, reports and graphical interfaces. The WSN systems are used to acquire signals from multiple sensors scattered over large areas, with number of devices scalable in networks and flexible topologies, which can be formed automatically choosing the best routes or available routes. The WSNs have been useful in systems related with smart grid, offering a "smart" tool that allows collect information from electric loads in consumer units to the system of generation and distribution of energy, with the aim of improving system performance at peak demand by an electric utility. Despite the availability of technological, commercial devices are still scarce in the Brazilian market, resulting in high costs for final consumption monitoring systems. Therefore, to fill a gap a new configuration was developed presenting an infrastructure affordably with sensor modules connected by I2C bus with a shared memory forming clusters that are connected in WSN but can work in mesh networks through miwi P2P (Peer to Peer) protocol. With multiple sensors sharing a single antenna to send data, costs are reduced. Another exclusive feature of this method is to give access to sensors inside of cabinets and enclosures, which otherwise would not connected to a WSN.

Os veículos automotivos possuem diversas funcionalidades em que, para ser melhoradas ou inovadas, é mandatório que se garanta melhor desempenho, segurança e confiabilidade. Para isto, é necessário criar, ou aperfeiçoar os já existentes, métodos e processos de desenvolvimento de software embarcado automotivo. As metodologias de desenvolvimento tradicionais não atendem aos requisitos e complexidade destes sistemas. Desta forma, a metodologia de desenvolvimento de software baseado em modelos (MBD – Model-Based Design) pode contribuir grandemente, por tornar possível a otimização com recursos de análise e testes. Por estes motivos, este trabalho busca demonstrar como se pode aplicar esta metodologia desenvolvimento baseado em modelos para as funções de software automotivo, considerando as etapas deste processo como MIL (Model-Inthe- Loop), SIL (Software-In-the Loop), PIL (Processor-In-the Loop) e RCP (Rapid Control Prototyping) e comprovar a sua eficácia. Considera-se ainda que foram utilizadas ferramentas compatíveis e essenciais para o processo de desenvolvimento, tais como para definição dos requisitos, elaboração da planta física, projeto controlador, verificação e testes. / The vehicles has many functions wherein, to be improve or innovated, is essential that the warranty of a better performance, safety and reliability. For this, is necessary to create, or improve the already existing, developing methods and processes of automotive embedded software. However, the traditional development methodologies do not meet the requirements and complexity of these systems. Therefore the methodology of model-based design (MBD) may contribute greatly, by making possible the optimization using analysis resources and tests. For these reasons, this work seeks to demonstrate how you can apply this development methodology based on models for automotive software functions, considering the steps in this process as MIL (Model-In-the-Loop), SIL (Software-In-the Loop), PIL (Processor-In-the Loop) and RCP (Rapid Control Prototyping) and prove its effectiveness. It is further considered that were used compatible and essential tools for the development process, such as for requirements definition, development of physical plant, controller design, verification and testing.

A indústria automotiva necessita de constante aumento de qualidade e inovação para se diferenciar das concorrentes, porém sem impactar os custos de produção. No desenvolvimento tradicional geralmente o aumento da complexidade de um sistema é diretamente proporcional ao custo da sua produção. Para inverter esta relação é necessário que se implementem técnicas e padrões modernos de desenvolvimento. Além disso, é estratégico que os engenheiros, hoje em dia, estejam preparados para trabalhar com ferramentas modernas. Este trabalho tem a intenção de apresentar algumas técnicas modernas de desenvolvimento e demonstrar o fluxo de trabalho necessário para a criação de funções automotivas modernas, disponibilizando uma bibliografia que demonstra conceitos e práticas da cadeia de ferramentas específicas para este fim. Inicialmente é apresentada uma visão geral do desenvolvimento de softwares automotivos e uma comparação entre a metodologia tradicional e a abordagem X-in-the-Loop. Na sequência do trabalho o padrão AUTOSAR é apresentado para ser aplicado após o desenvolvimento da função de um painel de instrumentos automotivo. / The automotive industry needs constant increase of quality and innovation to differentiate from competitors, but without impacting production costs. In the traditional development increasing complexity of a system directly increases the cost of production. To reverse this relationship it is necessary to implement modern development techniques and standards. This work intends to present some modern development techniques demonstrating the workflow necessary for the creation of modern automotive functions, providing a bibliography that demonstrates concepts and practices of the tool chain for this purpose. Initially, an overview of the development of automotive software and a comparison between the traditional methodology and the X-in-the-Loop approach is presented. Following the AUTOSAR standard is presented to be applied after the design of an automotive dashboard function.

A indústria automotiva necessita de constante aumento de qualidade e inovação para se diferenciar das concorrentes, porém sem impactar os custos de produção. No desenvolvimento tradicional geralmente o aumento da complexidade de um sistema é diretamente proporcional ao custo da sua produção. Para inverter esta relação é necessário que se implementem técnicas e padrões modernos de desenvolvimento. Além disso, é estratégico que os engenheiros, hoje em dia, estejam preparados para trabalhar com ferramentas modernas. Este trabalho tem a intenção de apresentar algumas técnicas modernas de desenvolvimento e demonstrar o fluxo de trabalho necessário para a criação de funções automotivas modernas, disponibilizando uma bibliografia que demonstra conceitos e práticas da cadeia de ferramentas específicas para este fim. Inicialmente é apresentada uma visão geral do desenvolvimento de softwares automotivos e uma comparação entre a metodologia tradicional e a abordagem X-in-the-Loop. Na sequência do trabalho o padrão AUTOSAR é apresentado para ser aplicado após o desenvolvimento da função de um painel de instrumentos automotivo. / The automotive industry needs constant increase of quality and innovation to differentiate from competitors, but without impacting production costs. In the traditional development increasing complexity of a system directly increases the cost of production. To reverse this relationship it is necessary to implement modern development techniques and standards. This work intends to present some modern development techniques demonstrating the workflow necessary for the creation of modern automotive functions, providing a bibliography that demonstrates concepts and practices of the tool chain for this purpose. Initially, an overview of the development of automotive software and a comparison between the traditional methodology and the X-in-the-Loop approach is presented. Following the AUTOSAR standard is presented to be applied after the design of an automotive dashboard function.

Este trabalho descreve o acoplamento entre um minicomputador genérico e uma experiência de defeito "RAMAN", com vistas ao conteole e aquisição dos dados da mesma. / This work describes an interface between a generic minicomputer and a Laser Raman spectrometer for control and data acquisition in experiments.