Sistemes Encastats i Ubicus

• Professorat
• Hores setmanals
• Competències
• Objectius
• Continguts
• Activitats
• Metodologia docent
• Mètode d'avaluació
• Bibliografia
• Capacitats prèvies

Professorat

Responsable

• Daniel Garcia Solà ( )

Altres

• Manel Frigola Bourlon ( )

Hores setmanals

Competències

Competències Tècniques de cada especialitat

Específiques

• CTE1 - Capacitat per a modelar, dissenyar, definir l'arquitectura, implantar, gestionar, operar, administrar i mantenir aplicacions, xarxes, sistemes, serveis i continguts informàtics.
• CTE8 - Capacitat de dissenyar i desenvolupar sistemes, aplicacions i serveis informàtics en sistemes encastats i ubics.

Competències Tècniques Generals

Genèriques

• CG1 - Capacitat per a projectar, calcular, i dissenyar productes, processos i instal·lacions en tots els àmbits de l'Enginyeria Informàtica
• CG2 - Capacitat per a la direcció d'obres i instal·lacions de sistemes informàtics, acomplint la normativa vigent i assegurant la qualitat del servei.
• CG6 - Capacitat per a la direcció general, direcció tècnica i direcció de projectes de recerca, desenvolupament i innovació en empreses i centres tecnològics, en l'àmbit de l'Enginyeria en Informàtica.
• CG7 - Capacitat per a la posada en marxa, direcció i gestió de processos de fabricació d'equips informàtics, amb garantia de la seguretat per a les persones i béns, la qualitat final dels productes i la seva homologació
• CG8 - Capacitat per a l'aplicació dels coneixements adquirits i de resoldre problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis i multidisciplinaris, essent capaços d'integrar aquests coneixements.

Competències Transversals

Sostenibilitat i compromís social

• CTR2 - Conèixer i comprendre la complexitat dels fenòmens econòmics i socials típics de la societat del benestar. Ser capaç d'analitzar i valorar l'impacte social i mediambiental.

Actitud adequada davant el treball

• CTR5 - Tenir motivació per a la realització professional i per a afrontar nous reptes, tenir una visió àmplia de les possibilitats de la carrera professional en l'àmbit de l'enginyeria en informàtica. Sentir-se motivat per la qualitat i la millora contínua, i actuar amb rigor en el desenvolupament professional. Capacitat d'adaptació als canvis organitzatius o tecnològics. Capacitat de treballar en situacions de carència d'informació i/o amb restriccions temporals i/o de recursos.

Bàsiques

• CB6 - Que els estudiants sàpiguen aplicar els coneixements adquirits y la seva capacitat de resolució de problemes en entorns nous o poc coneguts dins de contexts més amplis (o multidisciplinaris) relacionats amb la seva àrea d'estudi.

Objectius

1. L'objectiu d'aquesta assignatura és la de mostrar què és un sistema encastat, cóm especificar els requisits funcionals d'un sistema encastat i cóm avaluar-lo.
   
   Es pretén dotar de prou elements de judici per poder seleccionar les plataformes hardware i software més adequades que compleixin els requeriments especificats amb un cost ajustat.
   Competències relacionades: CB6, CTR2, CTR5, CTE1, CTE8, CG1, CG8, CG2, CG6, CG7,

Continguts

1. Introducció
   Definicions i conceptes bàsics sobre sistemes encastats.
   
   Conceptes de fiabilitat i seguretat: sistemes crítics.
   
   Aplicacions: sistemes de control, sistemes Real-Time.
2. Plataformes hardware per a sistemes encastats
   Descripció de diverses alternatives de hardware. Arquitectures, exemples d'aplicació.
   
   Busos i interfícies de comunicació industrials.
   
   Dispositius d'E/S. Sensors i actuadors.
   
   Adquisició i tractament de dades.
3. Disseny i desenvolupament de sistemes encastats
   Requeriments funcionals d'un sistema.
   
   Disseny de l'arquitectura del software segons el hardware.
   
   Metodologies i models de disseny i desenvolupament.
   
   Eines de suport al disseny i desenvolupament.
4. Sistemes operatius per sistemes encastats
   Arquitectures de software.
   
   Sistemes operatius en temps real (RTOS) i gestió de recursos de hardware.
   
   Conceptes de multitasking: threads, mutex, cues de missatges, mecanismes sincronització, deadlocks, etc.
   
   Algoritmes de planificació de tasques (Scheduling)
5. Sistemes ubics i mòbils
   Conceptes bàsics de sistemes ubics.
   
   Interconnexió de dispositius. Xarxes per sistemes encastats. Topologies. Accés al medi.
   
   Tecnologies i estàndards de comunicacions sense fils (wireless).
   
   Exemples d'aplicació: automoció, domòtica, seguretat, robòtica, agricultura, intel·ligència ambiental, IoT...
6. Avaluació dels sistemes encastats
   Fiabilitat i tolerància a fallades.
   
   Seguretat: estàndards de seguretat (SIL).
   
   Eficiència.
   
   Test.

Activitats

Activitat Acte avaluatiu

Metodologia docent

Mètode d'avaluació

Bibliografia

Bàsica:

• Better embedded system software - Koopman, P, Drumnadrochit Press, 2010. ISBN: 978-0-9844490-0-2
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003826209706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Embedded networking with CAN and CANopen - Pfeiffer, O.; Ayre, A.; Keydel, C, Coperhill Media Corporation, 2008. ISBN: 9780976511625
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991003948179706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Embedded systems handbook - Zurawski, R, CRC Press, 2009. ISBN: 9781315222301
  
• Embedded system design: embedded systems, foundations of cyber-physical systems, and the internet of things - Marwedel, P, Springer, 2021. ISBN: 9783030609108
  
• Embedded systems: real-time operating systems for ARM CortexTM-M microcontrollers - Valvano, J, Jonathan W. Valvano, 2019. ISBN: 9781466468863
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004164329706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca
• Real-time systems: design principles for distributed embedded applications - Kopetz, H, Springer, 2011. ISBN: 978-1-4419-8236-0
  https://discovery.upc.edu/discovery/fulldisplay?docid=alma991004000269706711&context=L&vid=34CSUC_UPC:VU1&lang=ca

Capacitats prèvies