Embedded Electronic Systems CPQD | Embedded Electronic Systems
CPqD

Embedded Electronic Systems

  • Embedded Electronic Systems

    High-performance processing and control for dedicated applications

We are surrounded by embedded electronic systems, which are widely used in automotive, space, industrial, medical, communication and entertainment sectors, constantly contributing to improve our quality of life. Unlike general-use computers, embedded systems are developed integrating hardware (electronic processors and circuits) and firmware (low-level software) to carry out specific tasks.

CPQD has received widespread recognition for their electronics and microelectronics know-how, thus contributing for the development of ever-smaller and ever-quicker cost efficient systems, with greater processing power for the most diverse applications, generating competitive solutions for domestic and foreign customers.

The most important know-how for this platform includes:

Software and Firmware

Embedded software and firmware technologies adapted for platforms with processors and micro-controllers, embedded operational systems, middleware, drivers for hardware interfaces, control systems and automatic code generation.

  • Linux, Windows, Android, FreeRTOS, etc.
  • Middleware
  • Wi-Fi, Bluetooth, NFC, CAN, etc.
  • PI, PID, neural networks
  • Simulink, SCADE, dSPACE

Processors and Controllers

Embedded processor technology for specific applications, soft-core processors and micro-controllers.

  • ARM, x86, Arduino
  • PIC, 8051
  • NIOSII, MicroBlaze
  • Beagle Bone, Vybrid, Kontron

Electronic Hardware

Embedded electronic hardware technology, such as connectivity systems, electronic hardware architecture, project automation tools, high-speed digital electronic interfaces, and thermal dissipation for electronic components.

  • PCIe, DDR3, Flexbus, SPI, I2C, etc.

Printed Circuit Boards

Highly-complex multilayer printed circuit board technologies, stack-up modeling and simulation, impedance control, layout techniques for EMI/EMC, flexible substrates, Design for Assembly (DFA) and Design for Test (DFT), Signal Integrity, Power Integrity, High-Speed Digital Design.

  • HDI Boards, etc.
  • Stripline e Microstrip Transmission Line
  • EMI/EMC

Power Systems

Modeling, simulation and design of power converters used in power and automotive systems, DC/DC, AC/DC (rectifiers) power-switching converters, DC/AC (inverters), AC/AC (cycloconverters),high-performance semiconductors (SiC, GaN, etc.), Gate Drivers circuit development, electric machine control and starter strategies (electric engine control) and network-connected inverters and power control and management systems (photovoltaic and aeolian energy generation).

  • The development of high-performance rectifiers and rechargers for electric vehicles.
  • The development of network-connected photovoltaic inverters and electric engine starters (industrial controls, aeolian energy, electric vehicles).
  • Energy Control and Battery Management System – BMS (Li-ion, Lead-Acid, etc.).
  • The development of ISO 26262 and RTCA/DO-254 compliant ECU for automobiles and space ships.
  • The development of high-performance DC/DC for the power and automotive sectors.
  • The development of power-switching converters with high-performance semiconductors (SIC and GaN).

Digital Systems

TSynchronous and asynchronous digital circuits, combinational and sequential circuits, memory blocks, high-speed transceiver blocks, designing and modeling digital hardware in System Verilog, Verilog, VHDL and SystemC.

  • CPLDs e FPGAs
  • High-speed interface (transceivers)

Analog Systems

Electronic circuit technologies for analog signal conditioning, circuits for optoelectronic conversion (such as optical receivers and transmitters), analog PI and PID controllers, BIAS control for ultra-high frequency drivers, etc.

  • Optical receiver circuits (PIN, APD, etc.)
  • Optical transmitter circuits (LED, Fabry-Pérot, DFB, ECL, etc.)
  • High-frequency BIAS driver control for modulators
  • BIAS control for optical modulators (niobate lithium, polymeric)
  • Laser control for optical amplifiers (EDFA, RAMAN, etc.)

RF and Microwave Systems

Systems/electronic circuits for high-frequency electrical signal conditioning, typically for telecommunications applications, such as filters, RF amplifiers, modulation and demodulation systems, receivers, RF transmitters and antenna modeling and simulation.

  • Antennas

Microelectronics

Design, modeling and verification of logical blocks (IP cores) of digital circuits, as well as analog and digital circuit integration for use in ASIC or in programmable logic devices (FPGA).

  • ASICs, ASSPs, SoCs, FPGA, CPLD
  • IIP cores: OTL4.10, OTL4.4, GFEC10G, AES-256, Scrambler, etc.

Modeling and Simulation

Technologies for the analysis and modeling of electronic circuits and embedded control systems. Functional analysis and simulation of analog and digital electronic circuits, thermal analysis of PCB and hardware subsystems, closed-loop control system simulation (PID, slide mode, predictive control, adaptive control), etc.

  • Closed-loop control system simulation using MIL (Model In Loop), HIL (Hardware In Loop), SIP (Software In Loop), PIL (Processor In Loop), digital implementation.
  • Simulation of embedded systems using real-time computer models.

Mechanics

Technologies for the mechanical packaging of devices and equipment for power systems, ECU systems (automobiles and spaceships), power storage systems and telecom systems (racks).

  • 3D printing
  • Heatsink
  • Pariposer
  • Chemical etching
  • Optical component alignment
Todos os direitos reservados ao CPQD.

Plano de Contingência Coronavírus (Covid-19)

Mediante o cenário que estamos acompanhando e vivenciando sobre a transmissão e evolução dos casos registrados do novo Coronavírus (COVID-19) e considerando as recomendações da Organização Mundial de Saúde (OMS) e do Serviço de Saúde do CPQD, informamos que adotamos as seguintes medidas para a preservação da saúde e bem-estar de nossos colaboradores, familiares, clientes, parceiros e fornecedores e para a continuidade de nossos negócios:

  • Regime de home office para todas as equipes, mantendo o trabalho presencial somente em atividades estritamente necessárias, como serviços de laboratórios, em esquema de revezamento;
  • Suspensão de viagens nacionais e internacionais;
  • Cancelamento de visitas e reuniões presenciais. As reuniões deverão ser realizadas somente por telefone, hangout, videoconferência ou outra ferramenta de comunicação;
  • Cancelamento de participação em eventos externos (treinamentos, feiras, convenções, etc);
  • Cancelamento de eventos internos.

Nossos colaboradores estão orientados a seguir as políticas e protocolos determinados pelos clientes em relação às práticas no local de trabalho quando estão em suas instalações.

Essas medidas adotadas possuem tempo indeterminado e poderão ser alteradas de acordo com o panorama dos acontecimentos e as próximas recomendações da Organização Mundial da Saúde. Uma equipe executiva está responsável por analisar regularmente as orientações e recomendações oficiais para garantir que estamos cientes e aderimos às melhores práticas para lidar com esta pandemia.

Estamos aptos a utilizar um conjunto completo de recursos e plataformas virtuais para garantir a continuidade dos serviços prestados aos nossos clientes. Nossa equipe Comercial e Técnica segue à disposição e todos os pontos de contato permanecem os mesmos. As atividades continuam a ser desenvolvidas normalmente e todos podem ser acessados conforme habitualmente por telefone, e-mail, hangout ou outra ferramenta de comunicação.

Continuamos comprometidos com os nossos clientes e parceiros e trabalhando com muito afinco e seriedade com o objetivo de garantirmos a qualidade dos serviços e os prazos de entrega sem causar impactos nos resultados.

Esperamos que sua organização esteja adotando medidas semelhantes para garantir a continuidade de seus negócios e para minimizar as consequências dos efeitos adversos desta pandemia.

Estamos à disposição para conversar sobre como podemos, neste cenário, trabalhar juntos de forma cada vez mais eficaz. Se tiver alguma dúvida ou quiser discutir nosso plano de continuidade com mais detalhes, não hesite em entrar em contato conosco.

Juntos vamos superar mais esse desafio!

Sebastião Sahão Júnior
Presidente do CPQD

21ª edição do WRNP

O 21º WRNP, ocorrido na modalidade online, nos dias 7 e 8 de dezembro de 2020, contou com uma demonstração da Plataforma de IA para o Agronegócio (PlatIAgro) pelo arquiteto do projeto, Fábio Beranizo F. Lopes.

Foram apresentados os motivadores para o projeto e a demonstração de como utilizar as funcionalidades da PlatIAgro, tais como:
• Construção de fluxo de tarefas para treinamento de modelos
• Comparação de resultados dos modelos
• Implantação dos fluxos de tarefas com os modelos treinados
• Demonstração de um modelo em funcionamento por meio de um dashboard que exibe a probabilidade de falha em máquinas agrícolas.

O WRNP é um evento anual que acontece junto ao Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC).

Parceria com a WestRock

No início de 2020, CPQD e WestRock assinaram parceria para uso de componentes da Plataforma de Inteligência Artificial para o Agronegócio (PlatIAgro), visando a geração de modelo de machine learning para estimar a melhor data para a próxima manutenção de máquinas carregadeiras utilizadas em sua cadeia produtiva.

O papel desempenhado pelos componentes da PlatIAgro incluía não somente o processamento de dados das máquinas para a geração do modelo mas, também, a implantação e atualização do modelo executado a cada nova captura de dados.

Uma aplicação foi também desenvolvida visando o envio de informações consolidadas para a PlatIAgro, a qual executa o modelo e devolve para a aplicação a quantidade de horas até a próxima manutenção, habilitando a apresentação em um calendário de manutenção das máquinas.

Parceria com a Fundação ABC

A Fundação ABC é uma instituição privada, sem fins lucrativos, que realiza pesquisa aplicada para desenvolver e adaptar novas tecnologias, com o objetivo de promover soluções tecnológicas para o agronegócio aos mais de 5 mil produtores rurais filiados. Ao longo de 2020, foi firmada uma parceria entre o CPQD e a Fundação ABC com o objetivo de utilizar a Plataforma de IA para o Agronegócio, para estimar a quantidade de grãos de milho em uma amostra de espiga. Mais especificamente, a ideia foi realizar essa estimativa a partir de uma foto de uma espiga.

Dessa forma, considerando o conjunto de imagens fornecidas pela Fundação ABC, foram iniciados os primeiros desenvolvimentos em relação à aplicação de predição de número de grãos na espiga do milho. A partir de então, o projeto consistiu em utilizar técnicas de processamento digital de imagens (PDI) e aprendizado profundo com redes convolucionais (deep learning) para atingir esse objetivo.

Todo o pipeline de treinamento do modelo e de inferência foi disponibilizado na PlatIAgro e, a partir do módulo de implantação, a Fundação ABC já poderá conectar sua aplicação para conseguir ter as estimativas da quantidade de grãos a partir de uma foto da espiga.

TDC 2019

O 21º WRNP, ocorrido na modalidade online, nos dias 7 e 8 de dezembro de 2020, contou com uma demonstração da Plataforma de IA para o Agronegócio (PlatIAgro) pelo arquiteto do projeto, Fábio Beranizo F. Lopes.

Foram apresentados os motivadores para o projeto e a demonstração de como utilizar as funcionalidades da PlatIAgro, tais como:
• Construção de fluxo de tarefas para treinamento de modelos
• Comparação de resultados dos modelos
• Implantação dos fluxos de tarefas com os modelos treinados
• Demonstração de um modelo em funcionamento por meio de um dashboard que exibe a probabilidade de falha em máquinas agrícolas.

O WRNP é um evento anual que acontece junto ao Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC).

20º WRNP

O 20º WRNP, ocorrido nos dias 6 e 7 de maio de 2019, contou com uma apresentação geral da PlatIAgro pela líder técnica do projeto Graziella Cardoso Bonadia. Essa foi a primeira exposição dos resultados do projeto, inclusive com a disponibilização de uma aplicação de demonstração criada com o uso dos componentes da plataforma.

Essa aplicação de demonstração foi apresentada aos participantes do evento na ala de exposição pela Graziella C. Bonadia e o colaborador Marcelo Ribeiro, então arquiteto da plataforma. O WRNP é um evento anual que acontece junto ao Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos (SBRC).

ForAgri 2019

Em outubro deste ano, o CPQD hospedou o evento ForAgri, que visa a promoção do empreendedorismo e da inovação em Tecnologias da Informação e Comunicação para o agronegócio brasileiro.

O evento contou com três trilhas: Inovação, Tecnologia e Plataformas dojot e IA. Na trilha das plataformas, a líder técnica Graziella Bonadia apresentou uma visão geral da plataforma IA para o agronegócio. Também explorou o ciclo de desenvolvimento de modelos de aprendizado de máquina com utilização das tarefas de IA voltadas para automatizar a modelagem de problemas de classificação e regressão comuns ao agronegócio. Além disso, o líder técnico Rafael Scaraficci fez uma introdução à plataforma dojot com exploração do potencial de sinergia entre as duas plataformas.

Após essa exposição de conceitos, deu-se início a um treinamento (hands on) da versão inicial de teste da PlatIAgro. Neste momento, os participantes receberam um link com dados históricos de 3 problemas fictícios relacionados ao agronegócio. A tarefa era criar um modelo de predição utilizando técnicas de machine learning disponibilizados pela plataforma. Um desses problemas demonstrava a sinergia entre a plataforma de IA e IoT (dojot), com a implantação do modelo construído na PlatIAgro em um dispositivo gerenciado pela dojot.

Neste treinamento, os participantes puderam comparar diversos modelos e implantar aquele que trouxe melhor resultado para cada um dos três problemas. O modelo escolhido pôde ser implantado em uma aplicação desenvolvida previamente e seu funcionamento foi observado em tempo real.

Workshop e Hands On com Startups

A Plataforma de Inteligência Artificial para o Agronegócio (PlatIAgro) foi o foco de um workshop promovido pelo CPQD e AgTech Garage, que terminou na terça-feira, 20/4. Com um público de mais de 150 inscritos, entre os quais muitas startups, o workshop começou no dia 6, com uma introdução à tecnologia de Inteligência Artificial (IA) e a apresentação da PlatIAgro – uma plataforma aberta de IA que vem sendo desenvolvida pelo CPQD em parceria com a Rede Nacional de Ensino e Pesquisa (RNP), com fomento do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações (MCTI). Durante a apresentação, foram realizadas demonstrações e discussões com o público sobre os recursos oferecidos pela PlatIAgro que podem contribuir para a otimização e maior agilidade no desenvolvimento de aplicações IA voltadas ao agronegócio.

Nos dias 14 e 20/04, o evento consistiu em sessões de hands-on, com três horas de duração (por dia), durante as quais os participantes tiveram a oportunidade de usar a plataforma para executar o processo de geração de modelos de IA. A PlatIAgro foi idealizada para prover um ambiente que facilite o gerenciamento desses modelos, a realização de experimentações, comparação de resultados e a implantação dos modelos gerados. Seu desenvolvimento contou com parcerias com empresas brasileiras, que forneceram diversos dados (imagens de satélites e de drones, informações de máquinas em operação, etc.) para provas de conceito localizadas.
O Workshop pode ser assistido em: https://www.youtube.com/watch?v=boKuRnfhxWc&t=2235s