Disciplina

Área

Área Científica de Arquitectura e Sistemas Operativos > Arquitectura de Computadores e Sistemas Embebidos

Activa nos planos curriculares

MEIC-A 2021 > MEIC-A 2021 > 2º Ciclo > Area Principal > Agrupamentos > Sistemas Ciberfísicos > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

MEIC-T 2018 > MEIC-T 2018 > 2º Ciclo > Agrupamentos > Sistemas Ciberfísicos > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

METI 2021 > Meti 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Especializações > Especialização em Internet das Coisas > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

MEIC-T 2021 > Meic-T 2021 > 2º Ciclo > Área Principal > Agrupamentos > Sistemas Ciberfísicos > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

MEIC-T 2015 > MEIC-T 2015 > 2º Ciclo > Agrupamentos > Sistemas Computacionais > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

METI 2018 > METI 2018 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização > Internet das Coisas > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

MEIC-A 2015 > MEIC-A 2015 > 2º Ciclo > Agrupamentos > Sistemas Computacionais > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

MERC 2006 > MERC 2006 > 2º Ciclo > Área de Especialização Complementar > Programação em Redes > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

MEIC-T 2006 > MEIC-T 2006 > 2º Ciclo > Áreas de Especialização Principais > Sistemas Embebidos > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

MEIC-A 2006 > MEIC-A 2006 > 2º Ciclo > Área de Especialização Complementar > Sistemas Embebidos > Aplicações e Computação para a Internet das Coisas

Nível

A avaliação da disciplina consta de uma componente teórica e uma componente laboratorial. Os pesos das diferentes componentes na avaliação são: parte teórica – 50%, parte laboratorial – 50%. A componente teórica é realizada através de testes, com pesos idênticos, ou exame final. A componente laboratorial é constituída por trabalhos e projecto realizados em laboratório ao longo do semestre.

Tipo

Não Estruturante

Regime

Semestral

Carga Horária

1º Semestre

3.0 h/semana

1.5 h/semana

147.0 h/semestre

Objectivos

Dotar os alunos de conhecimentos sobre sistemas ciberfísicos com ênfase na concepção, desenvolvimento e teste de aplicações. Abordar a especificidade dos sistemas embebidos ciberfísicos que suportam a Internet das Coisas no que se refere à programação das interfaces ciberfísicas e às arquitecturas de software destes sistemas. Em particular estudar o controlo e o desempenho das interfaces ciberfísicas, as arquitecturas de software sistema e os padrões de desenho mais comuns; analisar as abordagens às restrições de desempenho, energia e custo dos sistemas; estudo de casos e domínios aplicacionais relevantes - identificação e acesso a serviços baseados em meios electrónicos (smart cards) e biométricos, sensores em dispositivos pessoais (smartphones).

Programa

1. Introdução: Objectivos e organização da disciplina. Características dos sistemas ciberfísicos na Internet das Coisas (IoT): requisitos, ciclo de vida, factores económicos. 2. Interfaces e dispositivos de Entrada/Saída. Serviço das Entradas/saídas. Interface com o mundo físico: Interfaces ciberfísicas (interacção lógica com sensores e actuadores). Avaliação de desempenho (latência, largura de banda, precisão, resolução). 3. Arquitecturas de Software Sistema – Plataformas de execução: Round robin, escalonamento de funções, multitarefa; preempção, escalonamento (RMS, EDF). Avaliação de desempenho: carga, latência, fiabilidade. 4. Padrões de desenho em sistemas embebidos. Requisitos não funcionais: Tempo de execução, gestão de energia, utilização de memória. 5. Sistemas de Tempo-Real. 6. Tolerância a Faltas. 7. Concepção e Desenho de Sistemas Embebidos. Formalismos para especificação de sistemas. Ciclo de desenvolvimento e ciclo de vida. 8. Estudo de casos e domínios aplicacionais: identificação electrónica (tags e smart cards) e sensores biométricos, sensores em smartphones. 9. Tópicos avançados: Co-desenho. Redes de Sensores. 10. Seminário de Sistemas Ciberfísicos e da IoT.

Metodologia de avaliação

A avaliação da disciplina consta de uma componente teórica e uma componente laboratorial. Os pesos das diferentes componentes na avaliação são: parte teórica – 50%, parte laboratorial – 50%. A componente teórica é realizada através de testes, com pesos idênticos, ou exame final. A componente laboratorial é constituída por trabalhos e projecto realizados em laboratório ao longo do semestre.

Bibliografia

Principal

"High-Performance Embedded Computing: Architectures, Applications, and Methodologies"

M. Wolf.

2007

Morgan Kaufman


Introduction to Embedded Systems: A Cyber-Physical Systems Approach

E. A. Lee, S. Seshia

2015

LeeSeshia.org (or 2nd ed., MIT Press, 2017).